Esclareça as suas dúvidas sobre casa inteligente e seus diferenciais | HCC Energia Solar
Vivemos em uma época de inovações constantes. A tecnologia se desenvolve em progressão geométrica e, quando pasmamos diante uma tecnologia muito avançada, outra novidade ainda mais surpreendente aparece.
Um dos diferenciais da atualidade é a automação. Ela está presente nas empresas, nas indústrias, nos hospitais. Também já é possível fazer a automação residencial, unindo tecnologia e sustentabilidade, que é outro conceito muito importante para a sociedade moderna.
Neste artigo, vamos falar sobre casa inteligente. Veja o que significa essa expressão, como ela pode ser uma realidade em sua vida, as vantagens de ter um imóvel nessas condições e como a energia solar pode contribuir nesse sentido!
1. O que é automação residencial?
A automação residencial é um conceito relacionado à possibilidade de gerenciar, programar e monitorar diferentes operações de forma remota em nossa casa. Para que seja possível, é necessário conectar todos os aparelhos a uma central hub (central de controle) ligada à rede de internet do imóvel.
O ambiente residencial fica, assim, mais seguro e cômodo. O usuário pode ativar o sistema de iluminação, os aparelhos domésticos, o controle de segurança, as cortinas, o portão, a garagem e assim por diante.
O controle da central pode ser feito por meio de diferentes interfaces (smartphone, web, display touch screen). As funções passam por uma programação personalizada que atende às demandas dos usuários.
1.1. Como o conceito surgiu?
A automação tem suas raízes no ano de 1898, quando o inventor Nikola Tesla criou o que seria chamado de "controle remoto". A invenção de Tesla usava as ondas de rádio para movimentar uma barquinho de brinquedo.
Durante os anos seguintes, apareceram os primeiros aparelhos domésticos tecnológicos, como as secadoras de roupas, as máquinas de lavar e os refrigeradores. Não eram máquinas autônomas, mas marcaram a utilização da energia elétrica em residências.
1.1.1. Década de 30
Em torno de 1930, certas feiras (entre as quais, World's Fair, a Feira Mundial) já mostravam como seriam as futuras casas automatizadas, o que despertava grande interesse das pessoas — ainda era um sonho distante, possível somente nos projetos e nas maquetes, mas irrealizável na prática.
1.1.2 Década de 60
Os anos 60 são considerados como o pontapé inicial para a efetiva automação. Em 1966, o engenheiro Jim Sutherland, da Westinghouse, inventou a ECHO IV. Foi o primeiro operador computadorizado desenvolvido para casas.
A ECHO IV armazenava receitas, imprimia lista de compras, controlava os aparelhos da cozinha (enviando comando de liga/desliga) e a temperatura do ambiente.
Foi o primeiro equipamento que buscava automatizar as funções domésticas, mas devido ao custo muito elevado e ao tamanho, ele não foi comercializado.
1.1.3. Década de 70
No começo, muitas tecnologias não puderam ser usadas nas residências porque se tratavam de adaptações de soluções industriais, ou seja, eram caras demais.
Em 1975, surgiu a X10, que foi a primeira tecnologia de rede para automação em residências. Ela definiu protocolos para dispositivos eletrônicos, baseada na comunicação entre pulsos elétricos.
Em 1978, a linha X10 oferecia novidade, como controles de aparelhos domésticos, lâmpadas e canais.
1.1.4. Década de 80
Na década de 80, certos itens de automação residencial começaram a circular nos Estados Unidos: termostatos, portões automáticos, luzes com sensores de presença, sistemas de segurança.
Em 1984, surgiu a expressão Smart Home, ou seja, Casa Inteligente, criado pela Associação Americana de Construtores.
1.1.5. Década de 90
Em 1990, John Romkey e Simon Hackett inventaram a torradeira de pão controlada via internet, o que foi uma grande inovação.
Em 1996, surgiram as chaves clapper, que permitiam acender e apagar as luzes batendo palmas. Essa invenção se tornou emblemática, aparecendo em brinquedos e tecnologias residenciais.
A automação residencial deu um grande salto no final da década, tornando-se cada vez mais acessível.
1.1.6. Década de 2000 até hoje
No começo dos anos 2000, a Microsoft (empresa criada por Bill Gates) apresentou sua versão da casa inteligente, com seus dispositivos inteligentes: controle sobre as lâmpadas, sistemas de segurança com câmeras conectadas, fechaduras smart.
A popularização dos celulares (mais tarde, chamados smartphones) ofereceu oportunidades especiais para automação, com alcance mundial.
A tecnologia já se tornou mais inteligente e conectada, proporcionando integração entre os diferentes setores de uma residência por hubs que mantêm comunicação direta com os wearables ou celulares.
2. Qual é o objetivo da automação residencial e a influência da IoT?
O objetivo da automação residencial é conferir mais praticidade e conforto aos usuários das tecnologias. O controle acontece de forma remota, sem exigir muito trabalho. Assim, é possível contar, por exemplo, com ferramentas de mais segurança que oferecem recursos avançados e fáceis de gerenciar.
Podemos citar quatro pontos básicos como finalidade da automação residencial:
soluções sustentáveis;
A questão da sustentabilidade é relevante no âmbito de automação. São dois conceitos que acabam se complementando no cenário atual.
Nesse contexto, convém falar sobre a IoT, Internet das Coisas. A invenção de Hackett e Romkey marcou o começo da Era da IoT, mesmo considerando que em um estágio embrionário. O termo Internet of Things surgiu nove anos após a inovadora torradeira de pão, ou seja, em 1999, criado por Kevin Ashton.
Certamente, a Internet das Coisas é fundamental na evolução da automação residencial. Ela é a base de uma casa inteligente. Como vimos, o hub é o cérebro de todo o sistema, é o controlador principal. Por meio de um cabo Ethernet, ele fica conectado ao roteador. Todos os sensores, baseados em Internet of Things, recebem ou transmitem comandos via hub. Esse hub, por seu turno, conecta-se aos servidores localizados na nuvem, recebendo entrada ou comunicando saída.
Essa arquitetura permite a comunicação remota, dos lugares mais distantes da casa, desde que tanto o hub quanto o celular disponham de boa conectividade com a internet.
A maior parte dos sistemas de automação residencial baseados em Internet das Coisas seguem três protocolos:
O ZigBee e o Z-Wave são associados a uma ID de rede que se distribui por outros sensores que pertencem à mesma rede. Nessa modalidade de malha, não há um trajeto fixo para os sinais que o controlador transmite para os sensores e os sensores transmitem para o hub.
Os sensores, nesse sentido, significam os dispositivos inteligentes que oferecem aplicações diferentes: segurança, diversão, iluminação, limpeza e assim por diante.
3. Como botar esse conceito em prática?
Vamos agora analisar algumas formas de colocar o conceito de automação residencial em prática.
3.1. Tenha um projeto compatível com essa finalidade
O primeiro passo para ter uma casa inteligente é contar com um projeto compatível. É necessário decidir se a automação será feita por controles de dispositivos isolados ou por conexão Wi-Fi e Bluetooth por meio de smartphone. No primeiro caso, não temos a implementação de Internet das Coisas.
Não é obrigatório que o sistema seja implementado logo no início. Muitos itens de automação podem ser adicionados gradualmente. Por isso, é importante que o projeto seja escalável, ou seja, que ele possibilite a instalação dos itens necessários posteriormente. Trata-se, portanto, de um projeto flexível e econômico, que não exige que o proprietário invista valores altos de uma só vez.
Para ter uma noção, é interessante avaliar os custos, que devem ser compatíveis com as condições financeiras do usuário. Uma instalação simples pode custar entre R$3 mil e R$5 mil. Mas um pacote completo, com lâmpadas, cortinas, sistemas de som, ar condicionado, TV e circuito interno de câmeras, pode custar R$15 mil.
3.2. Busque por produtos com essa finalidade
Qualquer área de uma residência pode ser aprimorada por um toque de "inteligência". É preciso escolher o produto mais adequado de acordo com o sistema escolhido.
3.2.1. Lâmpadas e luzes
O sistema de iluminação inteligente possibilita que seja possível oferecer uma iluminação relaxante na hora de receber amigos para uma ceia ou para obter acionamento automático quando uma pessoa não estiver em casa, o que aumenta a segurança da residência.
A iluminação pode alterar a intensidade e reagir a palmas, a comandos de voz e a sensor de presença. O acionador de luz ou a lâmpada precisa ter tecnologia embarcada para se comunicar com a rede local do roteador. Entre exemplos desses produtos, podemos citar:
lâmpadas Philips HUE;
3.2.2. Tomadas inteligentes
Outro produto é o adaptador que se conecta à tomada normal de uma residência. Os adaptadores dispensam a necessidade de investir em aparelhos domésticos inteligentes. Isso ajuda a se familiarizar gradualmente ao sistema.
Esses produtos possibilitam o monitoramento do consumo de energia e até a geração de relatórios de consumo. Além disso, é possível conectar os adaptadores a outros dispositivos inteligentes para ligar ou desligar automaticamente (conforme horários pré-programados ou ativação manual).
3.2.3. Fita de LED inteligente
Outra solução de iluminação é a fita de LED inteligente. Ela pode ser instalada sob móveis ou atrás de estantes e prateleiras. É um produto que confere mais aconchego e conforto ao ambiente.
Mas é necessário optar por uma fita que seja passível de controle remoto e, na instalação, o ideal é que seja combinada a outras lâmpadas inteligentes.
3.2.4. Entretenimento
Na automação residencial, é interessante integrar o assistente com serviços de TV e música. Mas é importante lembrar que se tratam de dispositivos interligados. Para entender melhor, considere que, caso exista um equipamento de som que se conecte automaticamente ao Spotify, o assistente é quem vai enviar os comandos.
No caso de televisores com mais de cinco anos, talvez seja preciso comprar outro. Isso porque é preciso ter uma entrada HDMI 2.0 para recepção dos comandos.
O ideal é que o usuário tenha algum dispositivo Chromecast ou Apple TV (ou o que seja mais adequado para o sistema de controle) para que as instruções de voz sejam possíveis.
Outra sugestão para que não seja necessário comprar novos equipamentos: pode ser usado um emissor infravermelho que imita, com precisão, o sinal dos controles remotos.
Com somente um emissor, pode-se controlar qualquer aparelho que se encontre no mesmo espaço e utilize controle remoto (ar-condicionado, equipamento de som e outros). Mais adiante, falaremos mais sobre esse produto.
3.2.5. Fechaduras inteligentes
As fechaduras inteligentes exigem um maior esforço de instalação — mesmo assim, é mais prático que sistemas convencionais de segurança. Atualmente, há muitas opções de fechaduras inteligentes, cuja forma de abertura varia:
chaves virtuais;
A maior parte tem conectividade com o assistente de voz, o que permite saber também quando há pessoas aguardando do lado de fora da residência.
3.2.6. Central de controle infravermelho universal
A central de controle infravermelho universal é um gadget que permite controlar os equipamentos por infravermelho: televisão, home theater, ar-condicionado, caixa de som e outros que suportem essa tecnologia.
3.2.7. Outros produtos
Os sensores de umidade do solo e temporizadores permitem conferir automação no jardim, para que as plantas se mantenham nas melhores condições.
Com a biometria, o usuário pode manter o controle da luz e de diferentes funções domésticas. As ferramentas biométricas também são valiosas para melhorar a segurança do imóvel, como falamos acima.
A automação residencial também permite o controle de janelas e cortinas. Os sensores de luz, integrados ao sistema de iluminação, ajudam a aproveitar de forma eficiente a luz natural, reduzindo o consumo de energia.
Em relação ao controle de temperatura, a casa inteligente também dispõe de recursos para ativar o ar-condicionado ou o aquecedor.
3.3. Consulte um especialista em automação residencial
Para um bom projeto, é fundamental contar com um arquiteto para organizar todos os pontos. Ele deve analisar aspectos, como:
a automação residencial precisa ser aplicável a todas as pessoas, sem levar em conta o engajamento que elas têm com as tecnologias modernas;
os cenários de sistemas de iluminação criados devem ser diferentes na residência (a luz é um fator fundamental na construção de uma casa inteligente);
o entretenimento deve ser uma prioridade, lembrando que uma tendência muito usada é a visualização de conteúdo multimídia por streaming (Netflix, Looke, Amazon Prime Vídeo e outras opções);
a segurança é muito importante (a instalação de câmeras de vigilância Wi-Fi permite que os usuários acompanhem o que ocorre perto de qualquer local);
a estética exterior do espaço não deve comprometer a funcionalidade de automação residencial, combinando assim utilidade e conforto.
3.4. Invista em energia solar
Vamos analisar agora como a energia solar pode contribuir na montagem de uma casa inteligente. Dentre todas as soluções disponíveis para o conceito de automação residencial, provavelmente a energia solar é o maior exemplo de sustentabilidade.
Para utilizar essa tecnologia, é preciso instalar placas fotovoltaicas no telhado. Elas captam a radiação do sol e transformam em energia elétrica. Em seguida, há a conversão de corrente contínua (CC) para contínua alternada (CA) por meio do inversor. A corrente alternada é a que permite o funcionamento de eletrodomésticos e lâmpadas. Outras características de um sistema de energia solar que podemos citar são:
alta durabilidade (em torno de 25 anos);
manutenção relativamente simples;
tempo médio de retorno do investimento (payback) de cinco anos;
possibilidade de autoconsumo remoto;
excedente de energia pode ser usado durante a noite ou em períodos de baixa insolação.
4. Como a energia solar pode ser uma aliada?
A casa que tem sistema fotovoltaico pode reduzir o consumo de energia em até 30%. A casa inteligente que tem seu próprio sistema de geração de energia se destaca por economia, eficiência e sustentabilidade.
4.1. Tipos de instalação
Existem dois tipos básicos de instalação de placas fotovoltaicas:
No primeiro caso, o sistema é conectado à rede pública de energia elétrica. Isso significa que a energia excedente gerada pelas placas fotovoltaicas é direcionada para essa rede e gera bônus, ou seja, créditos de energia para o consumidor.
No segundo caso, o sistema é independente da rede pública. O excedente de energia é armazenado em baterias. A necessidade de adquirir baterias faz essa opção mais cara que a primeira, sendo mais usada em regiões fora do perímetro urbano, como a zona rural e locais onde não chega energia elétrica.
4.2. Redução do payback
Como já explicamos, a automação residencial ajuda a economizar o consumo de energia, já que ela permite controle automático de ar-condicionado, aquecedor e outros dispositivos. Essa redução de consumo contribui na redução do payback do sistema de energia solar.
4.3. Autoconsumo remoto
O autoconsumo remoto é a possibilidade de um imóvel, que pertence a um prosumidor (que gera energia elétrica a partir de um sistema fotovoltaico), usufruir o excedente de luz gerado em outra residência que pertence ao mesmo prosumidor.
Isso significa mais economia para a pessoa que gera sua própria energia elétrica. Dessa forma, sua casa inteligente beneficia outra residência, que reduzirá suas contas de luz.
5. Quais as vantagens de se investir em uma casa inteligente?
Depois de conferir como podemos implantar um sistema de automação residencial e como o sistema fotovoltaico pode contribuir para o conceito de casa inteligente, vamos analisar algumas vantagens que esse conceito pode oferecer.
5.1. Praticidade
A casa inteligente contribui para oferecer mais conforto e praticidade. Além de controlar os aparelhos e o sistema de iluminação à distância, o usuário também tem condições de determinar padrões pré-programados.
Como exemplo, podemos citar a integração com o GPS, que permite ao usuário programar a abertura da garagem antes de chegar em casa. Também é possível programar um horário para ligar o ar-condicionado e deixar a temperatura ao gosto do usuário — assim, quando ele chegar em casa, já encontrará um ambiente confortável. Da mesma forma, a pessoa poderá automatizar a irrigação no jardim e a lareira.
A Internet das Coisas permite que a pessoa programe o GPS do smartphone ou do carro para que, ao se aproximar de sua residência, a cafeteira faça o café ou seja acionado o sistema de aquecimento de água. Enfim, há vários exemplos que podem ser citados para confirmar a praticidade da automação residencial.
Já demos exemplos de como uma casa automatizada ajuda na redução de custos. O usuário pode, por exemplo, programar para que os aparelhos só funcionem apenas em horários em que a energia elétrica oferece tarifas mais acessíveis.
Mais que programar horários, a automação residencial permite também ajustar os níveis de intensidade da luz de acordo com a necessidade e a situação.
Com o monitoramento inteligente, enquanto a pessoa estiver na rua, é possível, usando o smartphone, desligar lâmpadas que foram esquecidas acesas em casa.
5.3 Mais segurança
Também já demonstramos como as casas inteligentes oferecem mais segurança. Fechaduras inteligentes, câmeras inteligentes, sensores de presença em janelas e portas são alguns exemplos de itens que podemos citar.
Com a ajuda de um aparelho celular, o usuário que está fora de casa pode até conceder permissão de entrada para outra pessoa.
Em outro âmbito da segurança, podemos citar o sensor inteligente de gás. Por meio de um aviso sonoro, de sinais luminosos e envio de mensagens para o celular, o usuário pode ficar alerta a eventuais vazamentos e, assim, impedir situações mais sérias. Esse item dispensa a central de comando, podendo ter conexão direta ao Wi-Fi. Com função semelhante, existe o sensor de fumaça.
5.4. Otimização de tempo
Outra vantagem é a otimização de tempo, já que o usuário pode controlar remotamente os aparelhos domésticos e o sistema de iluminação.
Não há necessidade de se deslocar, por exemplo, de um cômodo a outro para apagar/desligar a luz ou para ativar algum equipamento. Além disso, como já exemplificamos, a pessoa, mesmo da rua, pode acionar ou desligar funções.
As tecnologias empregadas na automação residencial estão se tornando mais acessíveis. O mercado disponibiliza uma variedade cada vez maior de produtos.
A instalação dos itens também está ficando mais simples, porque não há necessidade de infraestruturas complexas. Alguns dos dispositivos exigem somente a rede sem fio de internet.
Em relação aos preços, os produtos já foram mais caros. À medida que as ofertas aumentam juntamente com as demandas, a tendência é que os preços se tornem mais competitivos.
Diante de tudo que dissemos, fica claro que a casa inteligente é uma inovação atrativa que, como tantas outras, tende a se consolidar. O processo não é tão rápido, mas vai acontecendo gradualmente, ganhando espaço e transformando o cenário. A modernização é inevitável — é um processo de evolução social que vai se consumar. Precisamos ir nos adaptando a ele.
O que pensa sobre o tema? Já está se preparando para montar sua casa inteligente? Deixe sua opinião para compartilhe conosco as suas ideias!