Definições do Projecto de Domótica

O sistema desenvolvido baseia-se na comunicação entre dois computadores através do protocolo de comunicação HTTP, um destes computadores é denominado de Servidor e o(s) outro(s) computador(es) denominado(s) Cliente(s). Internamente à casa existirá uma outra rede utilizando o protocolo CAN2 responsável em interligar os diversos periféricos da casa. Esta rede interna, através de um controlador Mestre, comunica-se com o computador Servidor através da porta RS-232C. A Figura 4 ilustra a estrutura geral do sistema.

O computador Cliente é responsável por permitir que o usuário possa de maneira amigável, interagir com sua residência. Para que isso seja possível, no computador cliente, temos um software responsável pelo envio de sinais de controles que neste caso iremos denominar de pacotes de controle. Estes pacotes serão recebidos pelo Servidor que se encarregará de tratá-los de maneira adequada. Devido ao crescimento e popularização da Internet no mundo, o software utilizado no lado Cliente será um navegador Web. Sendo assim, o navegador Web é responsável em enviar os pacotes de controle ao Servidor através do protocolo HTTP, e ao mesmo tempo é responsável em manter a interface com o usuário atualizada a medida que o Servidor envia atualizações. O Servidor é responsável por receber pacotes de controle que serão enviados a partir do navegador Web que estiver rodando na máquina Cliente. O Servidor por sua vez interpretará estes pacotes de controle recebidos do Cliente e é responsável em atualizar uma base de dados e repassar estes pacotes de controle através da porta RS-232C para o Controlador Mestre da rede interna da casa.

Para viabilizar o desenvolvimento da tarefa atribuída ao computador Servidor, utilizaremos um servidor Web Apache (link [33]), responsável em disponibilizar a interface (a partir deste momento começaremos a tratar esta interface como sendo a homepage da residência) ao(s) Cliente(s) (navegador Web). Juntamente com o servidor Web é utilizada a linguagem de programação PHP, link [28] cuja responsabilidade é receber os pacotes de controles enviados pelo usuário através do navegador Web, atualizando uma base de dados contida no servidor. Esta base de dados tem como principal função manter o estado atualizado sobre cada aplicação doméstica que está sendo controlada remotamente. Enquadra-se como responsabilidade do Servidor a atualização, de maneira transparente ao usuário, da interface do navegador Web (Cliente). Em outras palavras, isso possibilita que o usuário tenha sempre o último estado sobre sua residência sem a necessidade de ficar acionando um comando de atualização da interface. Ainda no contexto do Servidor, existe uma aplicação escrita em Java, responsável pela comunicação com a porta serial RS-232C possibilitando o envio de pacotes de controle ao Controlador Mestre e também do recebimento dos pacotes de controle provenientes do Controlador Mestre. Outro objetivo principal da aplicação Java é garantir a consistência das aplicações domésticas da residência de acordo com o seu respectivo status no banco de dados, pois este último reflete diretamente os comandos de atualização enviados pelo usuário a sua casa. A autenticação de usuários e criptografia dos dados são mecanismos utilizados para garantir a segurança do sistema, impedindo que pessoas desautorizadas tenham acesso ao sistema. Como solução para esta preocupação, utiliza-se o conceito de login e criptografia de dados garantindo à segurança do sistema. O Controlador Mestre da rede residencial fará a codificação dos dados recebidos pelo Servidor para o protocolo CAN. Além disso, tarefas como endereçamento dos pacotes, gerenciamento do barramento e decodificação dos dados recebidos dos periféricos para o servidor, também serão tarefas do Controlador Mestre. A proposta é instalar na casa uma rede serial. Essa rede interligará todos os periféricos e nela trafegarão os comandos e dados necessários para se atingir o objetivo de automatizar a casa. Estes periféricos serão controlados pelo Controlador Mestre que receberá comandos do Servidor. O protocolo CAN será implementado utilizando um core disponível [38], descrito em VHDL [3], e implementado em placas de prototipação que emularão alguns periféricos de uma casa real. A Figura apresenta uma proposta para simular o controle de periféricos de uma casa.

Apesar do projeto ser especificado com a flexibilidade necessária para que possa monitorar e acionar grande parte dos periféricos comuns em uma casa, esse projeto se limitará a ter como cargas LEDs e displays de sete segmentos que simbolizarão os periféricos reais da casa. O acionamento de cargas maiores como lâmpadas, demandam um circuito que comporte maior potência. O conhecimento da montagem de tal circuito não faz parte do escopo do atual trabalho. As placas de prototipação poderão enviar dados ao servidor através de chaves e botões. Para simular a fiação da casa usaremos o cabos seriais usados para comunicação de RS232C .