Contest Embarcados – Relembre os projetos vencedores do Contest Casa Conectada

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Ano passado o Embarcados e a Freescale, que mudou de nome para NXP, promoveram o primeiro concurso de ideias do Embarcados, o Contest Embarcados – Casa Conectada. Nesse concurso era proposto que pessoas enviassem ideias sobre o tema de uma casa conectada. Foram enviadas 25 placas de desenvolvimento Freedom Board K64 aos participantes escolhidos, que desenvolveram seus projetos e enviaram a documentação e vídeo de seus projetos.

Uma banca de juizes avaliou os melhores projetos. Oito equipes foram chamadas a participar de um evento em São Paulo, onde foi realizada a apresentação dos projetos, escolhidos os melhores entre eles e feita a premiação.

Neste ano estamos realizando um concurso bem parecido com o Contest do ano passado, com a mesma empresa, agora NXP, com o apoio da Baita Aceleradora. Trata-se  do Contest Conectando à Internet das Coisas com NXP. O concurso deste ano funciona da seguinte maneira: você inscreve sua proposta de projeto pelo site do concurso e então escolhemos as melhores ideias. As 18 melhores delas serão selecionadas e ganharão 2 kits de desenvolvimento da NXP cada equipe. Vamos dar suporte durante todo o concurso com relação a essas placas e acompanhar as equipes (que podem ter até 3 pessoas). Os 7 melhores projetos participarão de uma recepção em um evento da NXP onde apresentarão seus projetos. Os três melhores projetos ganharão prêmios em dinheiro e kits e a chance de ser pré-acelerado na Baita Aceleradora.

Para acessar o concurso desse ano, acesse aqui.

Publicamos abaixo os vencedores do Contest Casa Conectada 2015 para inspirar a todos que podem vir a participar do Contest deste ano. Caso ainda não tenha feito, monte sua equipe e se inscreva. Mas corra, que o prazo termina nessa quinta-feira às 23:59!

8º lugar – Carlos Felipe de Brito Jaccoud

Projeto: Reuso de água da máquina de lavar

Descrição:

O objetivo do projeto é utilizar a água do ultimo enxague da máquina de lavar roupa.

A água do último enxague é relativamente limpa de detergente e será reutilizada no primeiro  processo de ensaboamento.

Um sensor ligado em paralelo com a válvula solenoide de admissão da água servirá para  determinar a sequencia da lavagem.

Um botão de contato momentâneo servirá para incrementar o display de contagem da  quantidade de acionamento da válvula solenoide, visto que para os diversos ciclos de lavagem existirá  diferentes processos de carga de água na máquina.

Uma válvula comandada por motor direciona a saída da água utilizada na máquina para o  esgoto ou para um tanque de água do ultimo enxague.

Duas válvulas solenoides serão utilizadas para encher a máquina de lavar, uma servirá para  escoar a água armazenada no reservatório do último enxague para a máquina fazer o primeiro  ensaboamento, outra válvula solenoide servirá para abrir a passagem da água da rede da casa.

7º lugar     Wagner Gomes Bastos

Projeto: Economizador residencial de água e/ou energia elétrica através da gamificação

Objetivo:

Este projeto tem como objetivo estimular a economia de água e/ou energia elétrica, através da   criação de um dispositivo eletrônico que possibilitará o monitoramento e controle destes recursos   utilizando elementos de games ou “gamificação” (aplicação de elementos e mecânicas de design de   jogos em outros contextos) como fator motivador. Este dispositivo eletrônico terá como componente   principal e centralizador a placa de desenvolvimento Freedom FRDMK64F.

Escopo:

A princípio, este dispositivo eletrônico poderá ser aplicado a qualquer equipamento de consumo   de água e/ou energia elétrica de uma residência. Para este projeto o dispositivo será prototipado   somente para um chuveiro elétrico, o qual possui os dois consumos referidos.

Contexto:

Segundo o site da Sabesp (http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=140) 5   minutos são suficientes para higienizar o corpo num banho. Se fecharmos o registro ao se ensaboar a   economia é ainda maior. Um banho de chuveiro por 15 minutos, com registro meio aberto, consome 45   litros de água, se usar a técnica de ensaboar-se   com o registro fechado e reduzir o tempo para 5   minutos o consumo cai para 15 litros, ou seja, uma economia de 33%.

Segundo o site da Eletropaulo   (https://www.aeseletropaulo.com.br/imprensa/nossosreleases/   conteudo/aeseletropaulofornecedicasparaeconomizarenergiael%   C3%A9tricanover%   C3%A3o), o chuveiro elétrico é responsável por   quase 25% do consumo de energia de uma residência, um percentual que pode ser reduzido com o   ajuste adequado da temperatura do chuveiro.

Apenas disponibilizar uma forma de monitorar o consumo pode não ser fator suficiente para   motivar o seu controle. A proposta é utilizar alguns elementos de jogos eletrônicos para aumentar o   engajamento deste controle, tais como: desafios, feedback, recompensas, competição, etc.

Descrição:

O dispositivo eletrônico será composto basicamente de: placa de desenvolvimento Freedom   FRDMK64F;   medidor de fluxo de água; medidor de corrente elétrica; leitor de RFID e tags, cartão de   memória, amplificador com altofalante   e display LCD. O usuário, ao se identificar no dispositivo através   de cartão RFID, terá acesso ao seu score e meta de consumo, começando uma nova medição logo que   iniciar seu banho. Durante o banho terá o feedback de seu consumo instantâneo e quanto falta para   atingir sua meta criando um desafio. Seu score poderá ser comparado ao de outros usuários,   permitindo competições. A interface contará com recurso de imagem e som semelhantes aos de um   game. O score será calculado com informações, tais como, fluxo de água e corrente elétrica consumida,   interrupções de fluxo de água e corrente elétrica no tempo, tempo do banho, etc. Um relatório, com os   totais de consumo, mesmo com os banhos não identificados por RFID, poderá ser visualizado.

6º lugar     Mauro Pichiliani

Projeto: AMedCA Anel Medidor de Consumo de Água

Descrição

O consumo residencial e predial de água geralmente é realizado por meio de   medidores físicos acoplados a canos. Estes dispositivos raramente são digitais e fornecem apenas   informações básicas de metros cúbicos de água consumidos.

Diversos medidores e registros eletrônicos disponíveis no mercado permitem a medição e   coleta de informações relacionadas ao consumo de água. Contudo, estes dispositivos requerem a   instrumentação do cano, ou seja, é preciso instalar fisicamente o medidor em um ponto específico. Tal   instalação muitas vezes é complicada e requer a interrupção do fornecimento de água, quebra de   paredes e outros procedimentos complexos. Além disso, os medidores eletrônicos existentes fornecem   informações pouco precisas sobre qual é a torneira, chuveiro ou outro ponto de saída de água   responsável pelo consumo.

A motivação deste projeto é baseada na afirmação: o que não pode ser medido não pode ser   controlado. Além disso, a precisão da medição pode influenciar muito em como o controle e consumo   consciente de água será realizado.

O projeto AMedCA (Anel Medidor de Consumo de Água) tem como objetivo fornecer   informações precisas sobre o consumo de água residencial e predial sem a necessidade de   instrumentação complexa.

Basicamente o projeto AMedCA assume a forma de um anel de velcro com um sensor de   microfone acoplado. Durante a implantação do sistema o anel deve ser fixado no lado externo do cano   de modo que o microfone captará o áudio da água sendo passada dentro do cano. Basicamente o   projeto utilizará a placa de desenvolvimento Freedom para microcontroladores Kinetis K (FRDMK64F)   junto com um sensor de microfone (Som KY038   ou equivalente) e analisará os dados com uma   biblioteca DSP (Digital Signal Processing) que possua o algoritmo FFT (Fast Fourier Transformation). A   mineração de dados será realizada com um backend na nuvem utilizando uma biblioteca de machine   learning como o scikitlearn   (http://scikitlearn.   org/dev/index.html) ou equivalente.

A partir de um treinamento o sistema associado ao AMedCA utilizará técnicas de   processamento digital de sinais (FFT) e de machine learning (clusterização) para captar um padrão de   sons emitido pelo cano. Este padrão de som será armazenado em uma solução na nuvem que   detectará e associará o som captado pelo microfone com a quantidade de água sendo consumida e   também qual torneira ou outro ponto de saída de água da residência for acionado.

Uma vez que os dados foram dados coletados um backend apresentará diversas informações   individuais e gerais de consumo por dia, final de semana, mês e ano. Além disso, o sistema também   fará previsões sobre consumos futuros e contará com um módulo que detectará anomalias e variações   nos dados. Esta detecção será empregada para, entre outras aplicações, detectar vazamentos em   canos, consumo em horários anormais devido a torneiras que ficaram abertas e identificação de   padrões de consumo individuais para prédios e condomínios que não possuem um sistema de medição   individual por unidade e que realizam o rateio da conta de água.

5º lugar     Renato Ferreira Simao

Projeto: Adaptador de tomada inteligente

Descrição:

Imagine uma família, se programando durante meses para uma viagem ao exterior, correria   para arrumar as malas, organizar todas coisas e todos focados no roteiro de viagem. Chegado o dia da   viagem, todos no aeroporto e a seguinte dúvida surge: “Será que desliguei o ferro de passar roupa? E o   ar condicionado? E o forno elétrico? A TV do quarto das crianças? ”. Como saber? Imagine só se os   teus equipamentos estivessem conectados à internet e você pudesse monitorálos   de qualquer lugar do   mundo? Esta é a proposta do adaptador de tomada inteligente.

O adaptador de tomada inteligente é a solução para adicionar inteligência e comunicação digital   para os seus aparelhos domésticos sem precisar investir em grandes reformas na sua casa. É preciso   apenas de uma rede Wifi em casa. A proposta para o adaptador de tomadas inteligente é ser um   adaptador similar ao convencional (utilizado quando o plug de tomada não é compatível com o da   parede), mas com a eletrônica embarcada capaz de monitorar a potência consumida pelo aparelho   conectado.

O Plug possui sensores de potência elétrica que monitoram o quanto de energia o aparelho   está consumindo à cada minuto. Estas informações poderão ser armazenadas por um período de   tempo definido pelo usuário (dias, semanas ou meses). Desta forma o usuário poderá visualizar o   quanto de energia cada eletrodoméstico, ligado em sua casa, está consumindo.

Quer saber quanto de energia sua geladeira está gastando? Ou o Forno elétrico? Quer saber   se suas crianças estão assistindo Televisão ou jogando vídeo game ao invés de estarem estudando?   Tudo isso será possível com o Adaptador de Tomada Inteligente. Basta apenas colocálo   entre seu   equipamento e a tomada, conectar na wifi de casa e está resolvido.

4º lugar     Renato Di Grazia Oliveira

Projeto: Sistema de medição e gerenciamento de consumo de água e energia elétrica para quartos de hotel

Descrição

O sistema proposto será capaz de medir o consumo de energia elétrica e de água de um quarto   de hotel, se comunicar via bluetooth com um smartphone (sistema android) onde serão mostradas as   informações de consumo e se comunicar através de internet com um servidor que armazenará a   informação de consumo de cada quarto de hotel.

Descrição da ideia

A ideia é que quando contratado o serviço do hotel (estadia) pelo cliente o hoteleiro   disponibilize uma certa quantidade de água e energia elétrica que cada hóspede pode consumir durante   o período de hospedagem. Por exemplo: Uma diária de hotel dá direito, dentro do valor estipulado, á um   consumo de 400 litros de água e 20 kwh. O sistema medirá o consumo durante a estadia e   disponibilizará as informações para um servidor, onde, quando for realizado o fechamento do serviço   pelo cliente (check out) o hoteleiro poderá consultálo   e verificar a possibilidade de cobrar tarifas sobre   o consumo de água e energia elétrica que ultrapassarem o limite estipulado. As informações de   consumo serão disponibilizadas para o hóspede durante toda a sua estadia através de comunicação   bluethooth e por um aplicativo instalado em seu smartphone android.

Por quê?

Com isso os hóspedes deverão utilizar a água e energia elétrica moderadamente para que   durante sua estadia o consumo não ultrapasse o valor estipulado na contratação do serviço,   obrigandoos   a pagar tarifas a mais quando feito o check out do serviço do hotel.

Este tipo de controle poderá trazer grande economia de água e energia elétrica para o   hoteleiro.

Descrição da composição do sistema:

  • Como   central de processamento e conexão com a internet será utilizado o hardware   disponibilizado pela organização do concurso (Freedom board FRDMK64F).
  • Para   a comunicação bluetooth será utilizado o módulo disponibilizado pela organização do   concurso acoplado à Freedom board .
  • Para   medição de energia elétrica será utilizado um sensores de corrente posicionado no   quadro de energia do quarto de hotel.
  • Para   medição de aguá será utilizado um sensores de fluxo posicionados nas entradas de   água do quarto de hotel.

3º lugar     Sileide Campos

Projeto: Irrigação Consciente

Descrição

O projeto consiste em economizar água quando o assunto em questão é irrigação; tanto para   residências (jardins), como para áreas de plantio.

Através de um sistema de automação disponível para smartphones, algumas características   como a área a ser irrigada, tipo de plantação, data (para determinar estações do ano), hora (que define   boas práticas de irrigação), luminosidade, temperatura e humidade deverão estar disponíveis para que   todo o processo seja bem sucedido, gerando bons frutos e impedindo o desperdício de água. Serão   usados sensores para determinar temperatura, humidade e luminosidade já que interferem no   adequado tratamento ao solo, que também depende da área a ser irrigada, seguindo o cálculo da   pressão que será exercida pelos encanamentos e pela vazão de água no local. A data e hora também   são fatores importantes para evitar o desperdício de água e melhorar a qualidade dos frutos. O projeto   engloba um hardware controlado via bluetooth e ações, em sua maioria, programada para reagir de   forma autônoma.

É preciso entender o quanto a natureza precisa, assim como a mesma compreende o quanto   necessitamos dela.

2º lugar     Antonio A. F. Quevedo

Projeto: Sistema modular para segurança contra choque elétrico e incêndio

Descrição:

Segundo levantamento feito pela Abracopel, 82 crianças entre 0 e 15 anos morreram em 2013 vítimas de acidente por choque elétrico. Por esta razão, venho propor um sistema que permite manter as tomadas de energia elétrica desconectadas da rede, energizandoas apenas quando houver confirmação para tal por parte de um usuário autorizado.

Para facilidade de instalação, este sistema será modular, com um módulo para cada circuito (cômodo) da residência, colocado na caixa de passagem correspondente. Cada módulo poderá controlar até 16 tomadas, as quais contarão com um sensor para detectar a presença ou ausência do “plug”. Haverá ainda um módulo coordenador, munido de painel com “display” LCD e teclado, conexão “bluetooth” e acesso à internet através de conexão ethernet. Os módulos se comunicarão através de protocolo I2C, com nível de tensão de 12V e baixa “baud rate”, usando cabos RJ45 que passarão pelos mesmos conduítes que trazem a energia do quadro geral de distribuição para as caixas de passagem.

O sistema mantém desenergizadas as tomadas que não tenham “plugs” conectados. Ao se conectar um “plug”, o sistema envia mensagem ao usuário (pelo painel do módulo principal, bluetooth e internet) solicitando confirmação (através dos mesmos canais) para energizar a tomada correspondente. Caso não haja confirmação após algum tempo, a mensagem é descartada. Ao se remover o “plug” da tomada, esta é automaticamente desenergizada. Isto evitará que crianças recebam choques elétricos no caso de inserção de objetos metálicos nos furos da tomada.

Adicionalmente, cada tomada poderá ser programada para que um aviso seja enviado após transcorrido um certo tempo com o “plug” inserido. Ao final do tempo, o sistema solicitará ao usuário que decida se quer prorrogar o período de uso da tomada ou se deseja desligála. Caso não haja resposta, o sistema automaticamente desligará a tomada correspondente. Isto evitará o risco de incêndio pelo esquecimento de ferro de passar ligado.

O sistema permite ainda a adição de outras funcionalidades, tais como detecção de presença para acendimento (e apagamento) de luzes, ou ainda a definição de uma sequência de reenergização de tomadas após uma queda de energia.

O protótipo será implementado com placas FRDM, sendo que o módulo coordenador usará uma FRDMK64F. As tomadas serão adaptadas para contarem com um sensor de presença do “plug”.

O diferencial deste projeto em relação a outros projetos de automação residencial é o comportamento do sistema em relação a tomadas livres, e ainda à estrutura modular. A maioria dos sistemas modulares usa um módulo para cada ponto de energia (tomada ou interruptor), o que encarece o sistema. Esta proposta define um módulo para cada cômodo, instalado facilmente na caixa de passagem, com um barramento adicional feito com cabo RJ45, facilmente passado pelos conduites.

1º lugar     Luiz Gustavo Silva da Penha

Projeto: Papai e Mamãe, olha para mim!

Descrição

CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA:

Todos os bebês choram, e se for completamente saudáveis podem fazer isso várias vezes em apenas um dia sem   que haja nada de anormal. Eles são incapazes de suprir suas próprias necessidades, e não sabem falar a língua   dos pais, por isso a única forma de dizer o que está sentindo e de pedir ajuda, é através do choro.Todavia quando   o bebê chora, o que ele está querendo dizer? Estou com fome? Estou com a fralda suja? Quero arrotar? É   necessário que os pais sejam íntimos de seus filhos para entender suas necessidades nas mais diversas   situações. Como diferenciar os choros com suas respectivas necessidades?

OBJETIVOS E METAS

Com este projeto de identificação da linguagem do choro do bebê como também as ações tomadas pelo sistema   como resposta às ações da criança , é esperado que os seguintes objetivos sejam alcançados:

  • Conforto   para criança
  • Auxílio   aos pais no tocante às necessidades do bebê. Seguem exemplos: sono, alimentação, desconfortos tais   como fraldas sujas.
  • Ajudar   aos pais nos primeiros meses da criança   Metodologia e Estratégia de Ação

A metodologia empregada para execução deste projeto é a identificação da linguagem do choro por meio de um   circuito eletrônico.

Este circuito é formado por:

  • 1   MICROCONTROLADOR FREESCALE,
  • 1 MÓDULO BLUETOOTH FREESCALE,
  • 1   MÓDULO DE VOZ,
  • 1 ROTEADOR,
  • 1 LDR,
  • 1 AUTO FALANTE,
  • 1 CAFETEIRA(SIMULA UMA BABYNES) ENTRE   OUTROS COMPONENTES.

O sistema fará a captação do choro do bebê através de um módulo de voz, e em função do tipo de choro, será   indicada para os pais a causa mais provável do choro. Esta identificação do choro, tem como base o estudo de   uma australiana priscila, que dividiu o choro da criança em 5 tipos: sono, desconforto, fome, gases e arroto. Para   cada tipo de choro o sistema terá um tipo de resposta diferente seguindo os requisitos descritos abaixo.

Assim que o sistema reconhecer este tipo de choro, será enviado uma mensagem para os pais informando a   necessidade do seu bebê além de ser exibida uma mensagem visual através de um display e sonora através de   um alto falante. Para os tipos de choro como desconforto, arroto e gases, o sistema não tomará nenhuma ação a   não ser apenas a de alertar os pais, visto que a resolução destes problemas é inteiramente deles.

**CHORO DA FOME**   Além de cumprir os requisitos de alertas descrito acima, o sistema irá ativar a “babynes” para preparar o leite   materno quando a mamãe estiver impossibilitada de amamentar.

 **CHORO DO SONO**   O sistema ativará uma música agradável para o bebê dormir, regulará a intensidade da lâmpada, e se for o caso a   temperatura do quarto através do condicionador de ar.

RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS

Os benefícios obtidos com este sistema são sem dúvidas de grande importância para àqueles que estão sendo   pais pela primeira vez e está vivendo a experiência com um filho de no máximo 1 ano, pois o sistema permitirá   que o pai aprenda a identificar a necessidade da criança de forma mais rápida. Outro benefício obtido é para a   própria criança pois com as ações de controle tomadas pelo sistema, o bebê terá mais conforto para dormir, por   exemplo.

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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