Inovação na Automação Residencial

Há uma saudação popular que diz: "Que você possa viver em tempos interessantes." Como dizem muitos ditados, as ideias podem proporcionar a realização de encontros afortunados ou lançar uma maldição terrível. A interpretação muitas vezes depende da mentalidade do indivíduo. A dualidade desta sentença fornece um ponto de partida para pensar sobre a ideia da casa conectada. Há inúmeros aspectos da casa conectada e alguns têm potencial para serem maravilhosos, outros desastrosos. Como a maioria dos ditados, seu impacto se baseia na interpretação. A casa conectada, com os dispositivos e funcionalidades cada vez maiores produzidos para ela, tem o potencial de transformar a forma como experimentamos a vida residencial – tanto em termos de como interagimos com nossa residência quanto de como essa interação influencia positivamente nosso cotidiano. No centro dessa transformação está uma mudança crítica na casa de dispositivos eletro-térmico-mecânicos para a casa eletronizada que possui sistemas de automonitoramento e aprendizado adaptável.

Proprietários de imóveis em todo o mundo estão familiarizados com os termostatos que controlam os sistemas de climatização domésticos. Esses termostatos por si só se tornaram bastante interessantes e sofisticados nos últimos anos, mudando de uma coleção de interruptores de slides eletromecânicos e botões para unidades elegantes, sem botões, repletas de sensores e funcionalidade adicional. Por muitas décadas, uma mudança de estação significou que os proprietários precisavam de suas configurações de termostato de mudança. Em seu nível básico, estes dispositivos eram simples dispositivos termoelétricos que utilizavam elementos bi-metálicos e interruptores de mercúrio. O verão significava deslizar manualmente um interruptor de "calor" para "frio", o que significava que para os próximos meses, o sistema de resfriamento estava ligado ou desligado em relação à configuração do termostato para temperatura preferencial. Se a única noite de verão em particular ficou inesperadamente fria, o proprietário precisava ajustar manualmente o dispositivo para aquecer o interior, e então pela manhã mudava o termostato de volta para o cenário de clima quente preferido. As mudanças manuais – diárias, semanais, sazonais – eram a norma e, como a maioria das casas tinha apenas um termostato. Qualquer ajuste era uma solução de tamanho único, para toda a casa – da cozinha ao sótão – e para todos os ocupantes. O resultado inevitável foi que alguém na residência sempre sentiu muito calor ou muito frio, pois era impossível adaptar a temperatura a salas específicas ou ajustar-se às preferências individuais. 

Na década de 1990, à medida que os custos do microcontrolador caíam e as capacidades dos processadores aumentavam, os fabricantes de termostatos começaram a mudar de dispositivos elétricos em favor de dispositivos eletrônicos. Para os designers de termostatos, essa eletronificação dos termostatos colocou novos desafios. De repente, os designers precisavam adicionar pequenos interruptores de nível de placa para acomodar as interfaces do usuário, bem como utilizar conectores em miniatura para terminações de fio do sistema na placa de circuito impresso. Relés menores, antes não necessários, precisavam ser integrados aos projetos para permitir a comutação do sistema. A adoção do mercado desses termostatos programáveis foi impulsionada por proprietários que entenderam seus hábitos de aquecimento e resfriamento e que queriam a oportunidade de personalizar e automatizar suas preferências de aquecimento e resfriamento. A demanda do consumidor por dispositivos melhores e menores levou à miniaturização em massa do mercado de termostatos programáveis, resultando nos produtos que vemos nas casas e nas prateleiras das lojas hoje. Embora sejam tecnologicamente sofisticados e convenientes, esses dispositivos não são inteligentes nem adaptáveis às mudanças de condições. 

A evolução natural deste termostato programável anterior é o termostato inteligente. Os termostatos inteligentes de hoje – a primeira geração de tecnologia de aprendizagem adaptativa – apresentam poderosos microcontroladores que tornam isso possível. Além disso, o preço dos processadores continua a diminuir, permitindo uma série cada vez maior de recursos de alta tecnologia dentro de um termostato inteligente acessível. Esses dispositivos são cada vez mais capazes de detectar, aprender, comunicar e responder às condições que o dispositivo detecta. Com a disponibilidade de sensores menores e mais compactos – como o dispositivo PTH multifuncional da TE – juntamente com o desenvolvimento de novos cenários de uso, esses termostatos inteligentes usam cada vez mais seus poderosos processadores para pré-processar grandes volumes de dados para esquemas de controle algorítmico. Um desenvolvimento crítico adicional importante que torna possível o termostato inteligente de hoje é a polinização técnica das funcionalidades das indústrias de consumo e dispositivos móveis. Estes incluem desenvolvimentos recentes que incluem a integração de micro conectores, tecnologia compacta de bateria e dispositivos de micro-comutação dentro do termostato inteligente. Se você abrisse um termostato inteligente, veria que sua herança de celular é facilmente evidente, incluindo sua embalagem eficiente e compacta de componentes. Essa funcionalidade adicional possibilitada pela fusão com a tecnologia de dispositivos móveis está impulsionando a adoção no mercado de termostatos inteligentes. Uma chave para essa adoção é a diversidade de sensores que permitem que um termostato detecte níveis de ocupação, som e luz, bem como monitore a temperatura e a umidade. Juntos, esses sensores geram um fluxo de dados crucial necessário para permitir maior conveniência, o que inclui mais do que simplesmente ligar ou desligar um sistema de climatização. O poder e a inteligência do termostato inteligente de hoje se estendeu através de recursos de protocolo que permitem que o termostato comunique dados e se estenda para além da parede em que é montado. Essa conectividade e as possibilidades de dados que acompanham o termostato são as vantagens decisivas do termostato inteligente sobre as tecnologias mais antigas.

O termostato inteligente é apenas o ponto de partida para perceber o conceito da casa conectada. Não é o ponto definidor dele, embora às vezes seja discutido nesse contexto. Uma casa verdadeiramente conectada oferecerá uma nuvem de pontos de dados de múltiplas fontes que formam uma rede de sensores, atuadores e equipamentos. Essas fontes juntas conduzem a casa conectada. Para alcançar a conectividade total na casa conectada, todos os elementos precisam ser eletrificados (em oposição a serem dispositivos estritamente elétricos) e integrados para operar perfeitamente juntos. O termostato inteligente é um elemento nesta nuvem doméstica, embora importante. Com seus múltiplos sensores e capacidade de comunicação, gera, processa e monitora uma riqueza de dados que lhe permite avaliar o status da casa, controlar sua planta física e reagir aos seus habitantes. Sua capacidade de se conectar à internet e se comunicar com a nuvem permite que ele execute um nível mais alto de análise e controle algorítmico para esta ou aquela funcionalidade. Essa capacidade tem o potencial de mudar a forma como as casas funcionam no futuro e como os habitantes interagem com suas casas.

Não é exagero afirmar que a complexidade em um termostato inteligente é semelhante a um celular, mas de uma forma semelhante aos celulares, seu uso, design e funcionalidade mudarão no futuro. O próximo passo na casa conectada pode ser baseado em uma plataforma de sensores com múltiplos sensores e recursos de controle. Quando combinadas com a habilitação adicional oferecida pela nuvem, essas funcionalidades tornam real uma visão de uma casa conectada sem um termostato inteligente. Imagine uma casa equipada com uma matriz de sensores sem fio e com fio implantados em toda a casa; cada geração, processamento e comunicação de dados para um controle centralizado ou baseado em nuvem que, em seguida, controla adequadamente os atuadores e equipamentos em casa. A funcionalidade atualmente oferecida pelo termostato inteligente se torna desnecessária em uma casa com tantos sensores e conectada. Quando esses sensores são combinados com atuadores e equipamentos devidamente implantados, é possível alcançar um nível mais fino de controle doméstico que nunca foi possível antes. Esta implantação generalizada irá conduzir conjuntos de sensores menores, que por sua vez exigirão elementos e componentes menores dos sensores e impulsionarão uma maior integração dos dispositivos. Essa demanda por miniaturização levará a produtos finais menores e mais integrados; e à medida que fornecedores de componentes como a TE desenvolvem novos produtos que suportam essa demanda, esses dispositivos se tornarão onipresentes em casa – e quase invisíveis nas paredes. Estes conjuntos multifuncionais e implantados em massa de sensores oferecerão aos ocupantes domésticos conectados de amanhã outro nível de conforto e conveniência, bem como segurança e proteção em um pequeno pacote. Tempos interessantes realmente estão à frente para a casa conectada!