Estou começando “brincar” com Raspberry PI e Arduino e para ter objetivos específicos/metas de aprendizado, baseado em várias coisas que vi/li por ai e algumas necessidades/vontades pessoais, resolvi montar uma ideia com vários componentes, sensores, etc. Talvez ampla e complexa demais para iniciar, mas acredito ser um bom objetivo.
Sou de TI, e sempre gostei muito de “fuçar” nos mais diversos escopos. Trabalhei e trabalho com várias coisas, Windows, Mac, Linux, banco de dados, núvem, AWS, GCP, e várias outrar tecnologias. Programação básica em Golang, Lua, Javascript, Node JS, PHP e mais básica ainda em Python.
O Projeto: Automação Residencial
Premissas:
- A parte de automação em si, deve funcionar de forma 100% autônoma. Por autônoma, eu quero dizer:
- Todos os componentes devem funcionar com suas próprias baterias/fontes de energia (para casos de queda de energia, o principal continuar funcionando, como fechaduras e alarmes/alertas
- Comunicação sem Fio entre os dispositivos
- Independente de Internet (apesar de conectada para monitoramento e automação remota)
- Independente de Rede WiFi (pois dependeria de um roteador WiFi)
- Ser possível controle por voz
- Ser possível fazer programações de horários, ambiente, etc
- Ser possível monitorar/controlar remotamente
- Evitar equipamentos caros
Dispositivos:
- Sensor de temperatura/pressão atmosférica, dióxodo de carbono e luminosidade (com e sem visor no sensor)
- Sensor de umidade em vasos (futuramente, automatizar com bomba de agua)
- Sensores de Presença
- Sensores de Identificação (saber quem está no lugar)
- Controlar e receber informações de cameras IP
- Automação de dispositivos de audio/video IR e IP (TV, Home Theather, etc)
- Automação de iluminação
- Medição de consumo de energia e controle liga/desliga (Bidirecional para receber informações de status e consumo, e controle remoto liga/desliga)
- Fechadura de portas (bidirecional para poder abrir remotamente, e informar/registrar status da porta)
Para este projeto, o que estou pesando em usar:
- Central de Comando
- Algum Arduino, inicial um R3/UNO e talvez depois um Mega
- Comunicação Monodirecional - RF 433 (não achei outras boas opções alem desta com simplicidade e baixo custo)
- vários dispositivos irão enviar dados para este dispositivo
- Comunicação Bidirecional - NRF24L01 (entendo que um XBee, X10, Zigbee ou Z Wave tem muitas vantanges, mas são muito mais caros)
- vários dispositivos irão se comunicar
- “Controle remoto universal” feito com arduino usando NRF24L01 e talvez uma tela Touch
- Módulo GSM para enviar alertas
- Dispositivos
- Sensor de Temperatura, etc
- Attiny85
- sensores
- rf 433
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Sensor de umidade em vasos
- Attiny85
- sensor
- rf 433
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Sensor de Presença
- Attiny85
- sensor PIR
- rf 433
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Sensor de identificação
- Attiny85
- Bluetooth (utilizar “MAC” do bluetooth para identificar pessoas pelo smartphone)
- rf 433
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Controlar e receber informações de camera IP
- inicialmente direto com raspberry (acho que será mais fácil)
- Automação de dispositivos de Audio/Video
- Attiny85
- transmissor IR
- rf 433
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Automação de iluminação(aqui terei algum trabalho para entender como funciona quando tem várias pontos de liga/desliga)
- Attiny85
- Rele
- NRF24L01
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Medição de consumo de energia e liga/desliga
- Attiny85
- 1 ou vários reles
- sensor de tensão/corrente
- NRF24L01
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?) (para permitir mudar o status para desligado quando acabar energia e evitar queima quando voltar, faz sentido?)
- Fechadura de porta
- Attiny85
- sensor de toque
- sensor de “trepidação”
- servo/motor para abrir/fechar
- NRF24L01
- bateria (é possível monitorar a carga? e sinalizar quando estiver acabando?)
- Sensor de Temperatura, etc
- Algum smarthub como o Samsung Smartthings Hub para integrar Zigbee, ZWave, etc
- Raspberry PI 3 para ser a central de comando e repositório de dados com algo como home-assistant, openhab, mqtt, node-red, etc
- Alguma solução em núvem para gateway, backups, etc (aws, gcp, azure, etc)
Esta é uma descrição que fiz do projeto para ajudar a visualizar e começar a fazer as coisas. Porém, ainda restam muitas dúvidas. Adicionalmente, devem ter muitas outras ideias melhores, e por isto gostaria de pedir ajuda de vocês.
Inicialmente fiz algumas pesquisas, mas ainda não ficou claro, as principais dúvidas que pairam sobre estas ideias são:
- O Attiny85 “aguenta” esta quantidade de componentes? Exemplo do caso do sensor de temperatura e outras coisas que serão vários sensores?
- A parte de comunicação é factível?
- 1 receptor no arduino e vários transsores RF 433 é realmente possível e recomendável? Algum sugestão de melhor alternativas?
- Este NRF24L01 funciona para estes casos? 1 na central e um em cada dispositivo vai me antender?
- Tem muito riscos de interferências?
- Como montar os esquemas para alimentação de energia? Quais baterias utilizar?
- Como calcular/estimar o consumo de energia de cada dispositivo e duração das baterias?
Fora isto, toda crítica e opinião será extremamente bem vinda.
Agradeço toda contribuição e espero poder contribuir.
Tutume