CONTROLE ORIENTADO A EVENTOS DE TEMPERATURA EM MAQUETE PREDIAL PARA O AUMENTO DA VIDA ÚTIL DE BATERIAS DE NÓS SENSORES ZIGBEE
Gabriel Lara de Souza1; Danilo Ferreira Santos1; Adolfo Bauchspiess1
1 Universidade de Brasília
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBA2018-0718
Resumo
Redes sem fio IEEE 802.15.4 (ZigBee) são adequadas à implementação de sistemas de controle em rede (Networked Control Systems) no contexto da automação predial, pois os processos são lentos e não críticos. A redução do consumo de energia, com menor uso do rádio, é fundamental aumentar a vida útil das baterias. Este trabalho propõem uma abordagem híbrida de controle orientado a eventos para que o rádio só seja utilizado quando necessário. O nó sensor, alimentado por bateria, obser-va a temperatura ambiente e em conjunto com um observador detecta eventos e gera um ciclo de controle: 1) nó sensor envia a temperatura ao nó coordenador, 2) nó coordenador calcula lei de controle, atua (atualiza saída PWM) e envia referência atual ao nó sensor. Um período de sleep do nó sensor é inserido cada vez que este verifica a ocorrência de eventos. A ocor-rência de eventos não é uniforme e o controlador deve ser ajustado a cada evento. A simulação em TrueTimeT, permitiu esta-belecer os parâmetros do controlador e o limiar de eventos. A temperatura de uma "sala" de uma maquete de predial foi con-trolada por um secador de cabelos. O sistema foi comparado com controladores liga-desliga e PI com taxa de amostragem fi-xa. Obteve-se uma redução do consumo de energia do nó sensor de até 8 vezes. Parâmetros que mais influenciam o desempe-nho do sistema: período de sleep, intervalo para detecção de eventos e parâmetros do controlador PI. A economia de energia do nó sensor permite prever que duas baterias AA alimentem módulos ZigBit sensores por mais de um ano.
Palavras-chave: eficiência energética; automação predial orientada a eventos; redes sem fio ZigBee; sistemas híbridos; vida útil de baterias em redes sem fio