Gestão e instalação de redes de sensores sem fios (domótica)

Abstract

A integração de redes de sensores sem fios com as plataformas móveis e a Internet traduz-se em inúmeros benefícios para os utilizadores. Assim, é possível o controlo e monitorização do sistema num único ponto, sendo fornecida a possibilidade de atuação remota, através das aplicações desenvolvidas para diversas plataformas. Esta integração foi provocada pela aumento das funcionalidades e do número de periféricos dos dispositivos móveis, entre os quais Bluetooth, Wi-Fi, permitindo uma maior interação com os sistemas dos ambientes de domótica. A utilização das Wireless Sensor Networks fornece maior robustez aos sistemas e mais eficiência ao nível do controlo de ambientes. Contudo, veio dificultar o seu processo de instalação, mas também o processo de monitorização do correto funcionamento do sistema, provocado pelo grande número de componentes que compõe a rede. Neste sentido, a presente dissertação visa o desenvolvimento e implementação de uma arquitetura que permite auxiliar o instalador no processo de instalação e monitorização de WSNs. O sistema utiliza as tecnologias QR Code e NFC através dos periféricos dos dispositivos móveis para identificação dos nós da rede, facilitando o seu processo de identificação e manutenção. A rede é parte integrante do projeto Eco-smart Heat Pump composto por um sistema de controlo de uma bomba de calor, apresentando-se como uma excelente solução para controlo de temperatura e humidade de ambientes habitacionais. Este projeto resulta de uma colaboração entre a empresa Pinto Brasil, Fábrica de Máquinas Industriais S.A. e a Universidade do Minho. Assim, nesta dissertação, apresenta-se o desenvolvimento de um sistema para instalação e gestão de WSNs para plataformas móveis, Web e um conjunto de serviços Web utilizando computação em nuvem, assim como a arquitetura de solução de hardware.

The integration of Wireless Sensor Networks with the mobile platforms and the internet results in several benefits for the users. So, it is possible to control and monitor the system from a single point, being provided the possibility of remote actuation through the aplications developed for several platforms. This integration was caused by the increase of the number of functionalities and peripherals in the mobile devices, Bluetooth and Wi-Fi, allowing a bigger interaction with the systems of domotic environments. The use of WSNs gives a bigger reliability and efficiency at the level of control of environments. Althoug, it dificults the process of the system instalation, but also in the process of monitoring its correct behavior, caused by the large number of components that composes the network. In this context, the present thesis proposes the development and implementation of an architecture that assists the installer in the process of instalation and monitorization of the WSN. So, the system uses QR Code and NFC tecnologies through mobile devices peripherals to identify the networks nodes, facilitating the process of identification and maintenance of the system. The WSN is a part of the research project Eco-smart Heat Pump that allows the control of an Heat-Pump, representing an excelent solution to control the temperature and humidity of living environments. This project is the result of a partnership between Minho University and the SME Pinto Brasil, Fábricas de Máquinas Industriais S.A., funded by QREN. So, this thesis, describes the development of a GUI to install and manage a group WSNs of an heat pump for mobile and Web platforms and also a set of Web services using Cloud Computing, as well as the hardware’s architecture solution.