CONTROLE CENTRALIZADO DE EQUIPAMENTOS DE AR CONDICIONADO VIA REDE SEM FIO ZIGBEE
Autor:
Thiago Felipe da Cunha
Resumo:
Resumo: Em função do problema com o desperdício de energia devido a aparelhos de ar condicionado ligados desnecessariamente no campus do IFSC de São José, surgiu a ideia de desenvolver um sistema para o controle centralizado dos aparelhos de ar condicionado. Após feito um estudo sobre o funcionamento básico do sistema eletrônico de controle dos aparelhos de ar condicionado, foi decidido criar um hardware para substituir a atual controladora eletrônica dos aparelhos. Como base para o desenvolvimento deste hardware foi escolhida a plataforma de prototipagem de código aberto arduino, devido a sua simplicidade de integração com diferentes tipos de sensores. Outra facilidade que motivou a escolha do arduino como plataforma de desenvolvimento foi a sua capacidade de comunicação nas redes sem fio ZigBee, padrão que complementa o padrão IEEE 802.15.4, escolhido como padrão de comunicação devido as facilidades que proporciona para implementação de uma rede sem fio de baixo custo, baixas taxas de comunicação e baixo consumo de energia; capaz de trabalhar em uma topologia de rede em malha (\textit{mesh}), endereçar mensagens a cada módulo especificamente e rotear mensagens através dos outros módulos. Para permitir o controle dos aparelhos de ar condicionado pelos usuários de forma amigável escolheu-se o desenvolvimento de uma interface Web através de um Servlet Java. Sua escolha deu-se em função da existência de facilidades para interação na rede ZigBee, através de uma API para o controle de módulos XBee, e na rede TCP/IP, para disponibilização da interface Web. O circuito de acionamento do ar condicionado e das velocidades do seu ventilador através dos protótipos, baseados nos acionamentos descritos pela documentação do modelo de aparelho de ar condicionado escolhido, foram testados com sucesso. O acionamento do compressor conforme a temperatura desejada e a temperatura coletada também foi testada com sucesso. Os testes de controle remoto dos protótipos através do servidor de aplicação também ocorreram corretamente.
Abstract:
From the problem of energy waste due to air conditioning units unnecessarily turned on in the IFSC, campus São José, emerged the idea of developing a centralized air conditioning controlling system. After the study about the basic operation of the electronic control system of air conditioning units, it was decided to create a hardware controller to replace the current electronic driver. The open source prototyping platform arduino, has been choosed as base platform for the hardware development, because of its easiness to integrate with different types of sensors. Another motive that encouraged the choice of arduino as a development platform was its ability to communicate with ZigBee wireless networks, which complements the standard IEEE 802.15.4, choosen as communication standard due to facilities to wireless networks implementation with low cost, low rate and low power consuption; capable of work in mesh topology, address messages to each model and route messages through other modules. To allow the air conditioners units control by users, was decided to deploy a Web server. A Java Servlet was choosed to do this because of its easiness for interaction both in ZigBee network via an API to control XBee modules and for communication with the prototypes and in TCP/IP network. The activation circuit of air conditioning units and his fan speeds, based on activations described by the air conditioner documentation, has been tested successfully. The compressor activation according to the desired and collected temperature also been tested sucessfully. The remote control tests of prototypes by the application server also been occured sucessfully.
Palavras Chave: 802.15.4, Ar-condicionado, ZigBee
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