Desenvolvimento de uma Infraestrutura Eletrónica de Comunicação para o Controlo Remoto de "Casas Inteligentes" Usando KNX

Abstract

A domótica tem vindo a aumentar a sua expressão ao longo dos anos. Atualmente, é uma realidade bem presente em muitos dos mais modernos edifícios, permitindo assim aos seus utilizadores um maior conforto, segurança, eficiência energética e ainda dotar as instalações de uma certa inteligência. Hoje em dia, a domótica, permite o controlo de diversas funcionalidades de uma habitação, como iluminação, climatização, segurança, estores, entre outras mais. Com o aumento das utilização da internet e de aplicações móveis surge a necessidade de criar equipamentos que permitam aos seus utilizadores de uma forma segura e simples, interagirem com as suas instalações.Esta dissertação tem como objetivo colmatar uma lacuna recorrente no que se refere a conexões remotas seguras a instalações domésticas. Sendo o KNX uma norma universal e um dos protocolos mais utilizados, foi escolhido para ser a base deste projeto.Desta forma surgiu o Alfred, uma infraestrutura que para além de permitir conexões remotas com segurança, permite interligação de instalações e ainda adicionar lógica condicional aumentado assim as possibilidades de configuração das instalações. O Alfred é uma infraestrutura autónoma e que permite aos instaladores uma fácil integração em sistemas novos ou já existentes utilizando uma conexão à internet, seja ela, por cabo ou WIFI. Deste modo, uma das utilizações possíveis do Alfred é permitir que, com a autorização do proprietário de uma instalação, um instalador se conecte remotamente e configure ou altere o modo de funcionamento da instalação, sem ter de e deslocar ao local e de forma segura ou mesmo, utilizando uma aplicação móvel, um utilizador possa interagir com a instalação criando uma maior ligação entre o utilizador e a sua habitação. Outra das funcionalidades é a interligação de instalações fazendo com que diversas instalações ajam como uma só, permitindo a passa- gem das mensagens por todas elas.Para a concepção desta dissertação foi necessário conhecer a forma de funcionamento da norma KNX bem como todos os seus requisitos, uma vez que o Alfred terá de ser submetido a testes para poder ser um dispositivo certificado KNX. Desta forma foi necessário aprender a utilizar novos softwares específicos para o desenvolvimento de dispositivos e aplicações KNX, como é o caso do BIM-Tools, Manufacturer Tool e o ETS.Uma vez que toda a infraestrutura seria produzida de raiz, foram abrangidas várias matérias leccionadas no curso, desde criação de software, a produção e desenvolvimento de hardware, bem como testes de funcionalidade a todos os componentes.

Home automation has been increasing its expression over the years. Currently, it is a very present reality in many of the most modern buildings, thus allowing its users greater comfort, security, energy efficiency and also provide the facilities of a certain intelligence. Nowadays, home automation, allows to control various functionalities of a dwelling, from lighting, climatization, security, shutter, and others. With increasing use of the Internet and mobile applications comes the need to create equipment that enables its users in a safe and simple way to interact with their facilities.This thesis aims to address a recurring gap with regard to connections to secure remote domestic installations. Being KNX a universal standard and one of the most used protocols, it was chosen to be the basis of this design. Due to that Alfred was born, an infrastructure that in addition to allowing remote security connections, allows interconnection facilities, and add logic conditions to increase the possibilities to configure facilities. Alfred is an autonomous infrastructure that allows installers to easy integration into new or existing systems using an internet connection, whether by cable or WIFI. Thus, one of Alfred possible use is to allow, with the permission of the owner, an installer to connect remotely and configure or change the operating mode of the installation, without having to displace the local and safely or even using a mobile application, a user can interact with the installation by creating a safe connection between him and his facility. Another feature from Alfred is the interconnection remote facilities so that several installations act as one, allowing the change of messages through all of them in a safety way. This function allow to control several installations with only one application. For this thesis it was necessary to know the mode of operation of the KNX standard and all their requirements, since Alfred must be submitted to tests to be a certified KNX market device. Thus it was necessary to learn how to use new software for the specific KNX development devices and applications, such as BIM-Tools, Manufacturer Tool and the commissioning tool software of KNX - the ETS. Once all the infrastructure would be produced from root, various materials taught in the course were used, from creation of software, production and development of hardware, like the Printed Circuit Board and functionality tests to all components. Regarding Printed Circuit Board was also tested several ways of production.