Prof. Adolfo BauchspiessControl and AutomationElectrical Engineering e-Mail: adolfobs AT ene unb br Address: ENE/FT/UnB Sala B1-34/18, 70919-970 Brasília-DF,Brazil |
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  Lab. de Automação e Robótica Departamento de Engenharia Elétrica Universidade de Brasília - UnB |
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| Site: | About | Lectures | Research | Papers |
Monographs (Grad./M.Sc./Ph.D.) |
| Metodologia | Ferramentas |
Ementa |
Programa |
Referências |
Cronograma |
Vamos utilizar como
plataformas de apoio ao ensino:
- Teams AutPredial_IoT 2023.1
para
apresentação dos artigos e eventuais palestras remotas.
- Aprender3 AutPredial_IoT
2023.1 para os Testes de Avaliação, Projeto IoT e Artigo.
- A presente página ( http://www.ene.unb.br/adolfo/Lectures/AP.html)
será utilizada como página principal do curso.
Convites serão enviados para para o Aprender3 (e-mail cadastrado no SIGAA) e para o Teams (e-mail institucional .....@aluno.unb.br).
Pré-Requisito recomendado: CSD/TECOM. (Noções de
Sistemas Dinâmicos, Sistemas Digitais Programáveis e
Telecomunicações)
O projeto IoT prático (com módulos ESP32 ou equivalentes)
envolve programação em C ou Python com
NodeRED/OpenHAB/HomeAssistant.
Metodologia
de Ensino:
- Aulas expositivas com tira-dúvidas, resolução das exercícios,
acompanhamento de projetos.
Avaliação:
Atividades Individuais:
- 2 Testes no Aprender3
- 1 Projeto KNX (no Aprender3)
Atividades em dupla
- Projeto IoT
- Aprender3:Temas sugeridos - ESP32, LoRa, Automação da Iluminação, Rede de Sensores, Economia de Energia entre outros, a combinar.
- Artigo "acadêmico" (eventualmente assuntos diferentes e/ou dupla
novas) visa "praticar" a divulgação/defesa de ideias inovadoras.
Estudo com maior profundidade de algum conteúdo da disciplina em área de
interesse dos alunos.
Como complemento de PIBIC, TG/TCC, estágio, que possa vir a ser um destes.
"Mini-congresso"
com 20 min por grupo: apresentação oral + arguição
Média = Ta1 + 2*Ta2 +2*PrjKnX + 3*Projeto + 2*Artigo
Datas:
Pré-Projeto 5/5 (Descrição sumária -
amarrar o foco do projeto ESP32)
Ta1 10/5 (Teste
individual no aprender3.unb.br - 2 horas)
PrjKnX 12/5 (Entrega no aprende3.unb.br,
.knxproj + vídeo 10 min.)
Proj. ESP32 19/7 (Vídeo - aspectos da "engenharia", "hands-on")
Ta2 14/7
Artigo 19 e 21/7 (Potencial de inovação, Mini-congresso,
15 min. por dupla)
ESP32
https://circuitdigest.com/esp32-projects
https://www.fernandok.com/
Arduino
IDE VSCode
Anaconda
Espresssif
esp-idf
NodeRED
OpenHAB
Home
Assistant
Ferramentas Artigo
Google Scholar
Periodicos.capes.gov.br (Acesso CAFE -
Proxy UnB)
Ementa (Automação
Predial - Disciplina aprovada como optativa nas reformas dos Cursos de
Eng. Elétrica e Eng. Mecatrônica)
Introdução. Conceitos básicos de automação predial, residencial e de escritórios. Sistemas supervisórios prediais (“BAS” – Building Automation Systems). Integração de Sistemas. Monitoração Remota. Sistemas de segurança, gerenciamento de energia, manutenção preditiva. Projeto Integrador. Laboratório.
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a1) H. Merz, T. Hansemann, C. Hübner |
Berlin |
2nd ed. |
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Building Automation – Communication Systems with EIB/KNX, LON, and BACnet |
Springer |
2018 |
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a2) Caio Augustus Morais Bolzani |
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Residências Inteligentes |
Liv. da Física |
2004 |
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| a3) Francesco Prudente |
Rio de Janeiro |
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| Automação Predial e Residencial: Uma Introdução |
LTC |
2011 |
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b1) Pethuru Raj and Anupama C. Raman |
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| The Internet ofThings-Enabling Technologies, Platforms, and Use Case | CRC Press | 2017 | |
| b2) Anum Sheraz | |||
| Hands-On Wireless Sensor Networks with ESP32 [Video] | Packt | 2019 | |
| b3)Halil IbrahimÖksüz | |||
| Internet of Things (Arduino,Php,Html,Mysql,IOT,iot) | Udemy | 2019 | |
| b4) Pedro Bertoleti | |||
| Projetos com ESP32 e LoRa | NCB | 2019 | |
| c) Referências Complementares | |||
| c1) W. Dagie and C. Poellabauer |
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| Fundamentals of Wireless Sensor Networks -
Theory and Practice |
Wyley |
2010 |
|
| c2)Agus Kurniawan | |||
| Internet of Things Projects with ESP32 | Packt | 2019 | |
| c3) Ed. H. Chabanne, P. Urien and J.-F. Susini |
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| RFID and the Internet of Things |
Wyley |
2011 |
|
| c4) Y. Zhang, L.T. Yang, J. Chen |
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| RFID and Sensor Networks - Architectures, Protocols, Security, and Integrations. | CRC Press | 2009 |
|
| c5) F.C. McQuiston, J.D. Parker, J. D. Spitler | Wiley & Sons, Inc. | 6th ed. | |
| Control Systems for Heating, Ventilating and Air Conditioning | Springer |
2006 |
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|
c6) S. Wang |
|
6th ed. |
|
|
Intelligent Buildings and Building Automation |
Spon Press |
2015 |
|
|
c7) L. Jayamaha |
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||
|
Energy-Efficient Building Systmes |
McGrawHill |
2006 |
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|
c8) R.W. Haines, D.C. Hittle |
|
6th ed. |
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|
Control Systems for Heating, Ventilating and Air Conditioning |
Springer |
2006 |
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Artigos (ver também scholar.google.com/, periodicos.capes.gov.br
etc.)
-Andreas Spiess, RISC-V:
How much is open source? Featuring the new ESP32-C3
(Muito interessante!!)
Tutoriais da KNX Association:
KNX
IoT - Unleashing a wealth of available KNX data!
KNX
and the Internet of Things
KNX-Journal-2021 (in particular pp28- "KNX IoT is taking
shape")
Webinar "KNX
Radio Frequency (KNX RF).pdf, ABB, Jul
2020 Youtube,
3 Ago 2020
- KNX
Basics Webinar - You Tube, KNX Association, 21 Feb.
2017
- KNX
Principles - You Tube, KNX Association, 17 Apr. 2017
- KNX
Applications and Solutions Air Conditioning, 22 Jun
2017
- KNX
for buiding Automation and Lighting Control Systems,
25 Jul 2019
- Patel2019 Patel, N.D.,
Mehtre, B. M., Wankar, R. Simulators, Emulators, and
Test-beds for Internet of Things: A Comparison.
Proceedings of the Third International Conference on I-SMAC
(IoT in Social, Mobile, Analytics and Cloud), 2019, pp.
139-145.
- Christopoulos2017
K. Christopoulos, K, C. Antonopoulos, N. Voros, T.
Orfanoudakis, Building Automation Systems in the World
of Internet of Things. WCSIOT, Chapter 18, 2017, pp.
1-21.
- Verma2019
Verma, A., Prakash, S., Srivastav, V., Kumar, A.,
Mukhopadhiay, S. C., Sensing, Controlling, and IoT
Infrastructure in Smart Building: A Review, IEEE
Sensors Journal (2019), 9036-9046 19(20).
- Martin-Lopo2020
Martín-Lopo, M. Boal, J., Sánchez-Miralles, Á., A
Literature Review of IoT Platforms Aimed at End Users.
Computer Networks 171 (2020) 107101, pp. 19
TCC/TG/IC recentes na área:
Ver também:
www.ene.unb.br/adolfo/Monographs/Graduation.html
Thiago
Caldas dos Santos Automação
Predial Inteligente com a Nuvem -
Construção do ambiente inteligente
com CLP e ferramenta de
programação visual Node-RED.
2020 PIBIC Elétrica/UnB
Li
Wing Kee Ramos
Automação Predial
Inteligente com a Nuvem -
Sensores e Atuadores na
Nuvem: RTOS.
2020 PIBIC Elétrica/UnB
Vinícius
Fernandes Valadares
Automação Predial
Inteligente com a Nuvem -
integração do sistema LoRa
com programação visual
Node-RED.
2020 PIBIC Elétrica/UnB
Breno
de Almeida Beleza
Automação Predial
Inteligente com a Nuvem -
Supervisório Node-RED em
maquete predial.
2020 PIBIC Mecatrônica/UnB
Leonardo
Nunes Cornelio Rêgo Desenvolvimento de um
Protocolo Eficiente IoT com LoRa para
Automação Predial.
2020 Mecatrônica/UnB
Heyder
Antonio Silva de Araujo Comparação de Controle
Preditivo e Adaptativo na Climatização
Predial com Estimativa Neuro-Visual da
Carga Térmica.
2020 Elétrica/UnB
Nikson
Bernardes Fernandes Ferreira Projeto e Implementação
de Controle SMC-Integral em Quadrirrotor
Visando Inspeção de Ciclovias.
2020 Mecatrônica/UnB
Leonardo
da Fonseca Pereira e Kenneth Lui Monitoramento de Ambientes com
Distinção de Usuários Usando RFID Passivo Aplicado
a Ambientes Inteligentes.
2020 Mecatrônica/UnB
Arthur
Jaber Costato Interface Homem-Máquina para
Automação Predial Baseada em Gestos.
2019 Mecatrônica/UnB
Kaio
Giovanni Pereira dos Santos Reconhecimento de Placas de
Trânsito em Ciclovias por Meio de Redes Neurais.
2019 Elétrica
André
Abreu Rodrigues de Almeida Monitoramento de Ocupação de
Ambientes Usando RFID Passivo.
2019 Mecatrônica/UnB
Daniele
Almeida Lima Sistema Supervisor de Violação
Física para Módulo de Segurança Criptográfica.
2019 Mecatrônica/UnB
Alexandre
Saran Rodrigues & Mariana
Pimentel Martins da Silva. Controle Antecipativo por
Estimativa de Carga Térmica em Vídeo Visando
Eficiência Energética na Climatização de
Ambiente Predial . 2018
Mecatrônica/UnB
Caroline
Cunha Barbosa. Sistemas
de Medição de Energia Elétrica Visando Aplicação
em Identificação e Prevenção de Falhas. 2018
Mecatrônica/UnB
William
Batista Aguiar Motta. Controle
de Climatização Híbrida Visando a Redução do Consumo
de Energia. 2018
Mecatrônica/UnB
Artur
Macedo Araújo. Controle
TITO via Desacoplamento de Malhas de Climatização
Híbrida.
2016. Mecatrônica/UnB
Guilherme
Ribeiro Barcellos. Integração
EnergyPlus - MATLAB no contexto da Eficiência
Energética Predial.
2016. Elétrica/UnB
Daniel
Bello Boaventura. Automação
com OpenHAB de Sistema de Climatização Híbrida visando
Eficiência Energética.
2016. Mecatrônica/UnB
Danilo
Ferreira Santos & Gabriel Lara de Souza. Eficiência
Energética de Redes Sem Fio de Automação Predial
Orientada a Eventos.
2015. Mecatrônica/UnB
Vinicius
Souza & Franklin Souza. Utilização
da transformada “Scattering” para prover robustez a
atrasos em redes sem fio de sensores e atuadores no
contexto da automação predial.
2015. Mecatrônica/UnB
Renan
Barbosa da Silva & Línercky André Cezar
Soares Lustosa. Validação
experimental do protocolo DyTEE de eficiência
energética em redes sem fio de automação
predial.
2015. Elétrica/UnB
Raíssa
Almeida Alves & Renata Cristina Moura Chupel. Utilização
de RFID passiva com fusão sensorial para detecção de
usuários em ambientes prediais.
2015. Mecatrônica/UnB
Marlon
Marques Soudré. Localização
de Usuários em Ambientes Inteligentes utilizando RFID
Ativo e Filtro de Kalman.
2014. Mecatrônica/UnB
Marcella
Cortat Campos Melo e Heyder Antonio Silva de Araújo. Controle
Adaptativo da Climatização Predial para Eficiência
Energética.
2013. Mecatrônica/UnB
André
Luiz Siega Nepomuceno e Gabriel Calache
Cozendey. Desenvolvimento
de um Módulo de Medição de Energia Wireless com
Transmissor em Tempo Real de Parâmetros de Energia
para cargas até 10 KW .
2013. Mecatrônica/UnB
Cronograma: AP
com IoT – 2023.1 (...como expectativa de conteúdo)
| Data | # | Atividade | Conteúdo Programático |
Material Complementar |
| 29/3/2023 | 1 | ae | Plano
de ensino 1) Introdução a) Retrospectiva Histórica b) Espaços Automatizados c) Ambientes Inteligentes - Smart Cities |
Esta
página: www.ene.unb.br/adolfo/Lectures/AP.html Smart Cities_SENE2019.pdf |
| 31/3/2023 | 2 | ae | Automação Predial Inteligente | Automação Predial Inteligente FAU2018.pdf |
| 5/4/2023 | 3 | ae | Projeto IoT com ESP32 (ou similar) | Merz2009,
Cap1 AutPredial_IoT_A_KNX.pdf Projeto ESP32 Grupos Artigo/Projeto |
| 12/4/2023 | 4 | ae |
Ferramentas de produtividade |
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| 14/4/2023 | 5 | ae | Ferramentas
ESP32 |
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| 19/4/2023 | 6 | ae | 2)
Tecnologias de Automação em Edificações a) Controle Digital Central b) Controle Digital Distribuído |
Merz2009, Cap2 AutPredial_IoT, pg 45- Grupos Artigo/Projeto |
| 26/4/2023 | 7 | ae | 2)
Tecnologias de Automação em Edificações ... c) Redes de Comunicação i) Redes cabeadas: KNX |
Merz2018, Cap3 AutPredial_IoT, pg 54- |
| 28/4/2023 | 8 | ae | KNX Virtual KNX IoT REST - CRUD - XML - XSD - JSON KNX - ETS5 demo (inscrição my.knx.org) KNX Virtual |
youtube:KNX
Basics (switching) with KNX Virtual
|
| 3/5/2023 | 9 | ae | Emdereçamento KNX KNX.RF |
Merz2018, Cap3 AutPredial_IoT, pg 78- "KNX Radio Frequency (KNX RF).pdf KNX IoT - Unleashing a wealth of available KNX data! (youtube) |
| 5/5/2023 | 10 | ae | 2)
Tecnologias de Automação em Edificações … g) Redes de sensores e atuadores – (W)SAN h) Modularidade e Interoperabilidade |
ZigBee Alliance Tutorial tutorial XBee - LFC Figueredo |
| 10/5/2023 | 11 | Tav1 |
Teste no aprender3.unb.br |
|
| 12/5/2023 | 12 | ae Tav2 Prj. KNX |
Tav2:
especificações individualizadas (cf. matrícula) Projeto KNX Virtual: tarefa Aprender3 Escritório com K ambientes N dispositivos (devices KNX Association) X Grupos de Endereços (Funções Lógicas) Submeter no Aprender3 o projeto (.knxproj) e um vídeo de 3 a 5 min. (Teams), demonstrando o funcionamento do mesmo. |
Get
started KNX Association (Try ETS eCampus) Tav2_Dimming_AP_IoT_05Set21 -> Teams/Aulas Síncronas/AP_IoT |
| 17/5/2023 | 13 | ae | Smart Buildings Digital-Twins |
AutPredial_IoT_B_Smart_WireLess.pdf CESUsÇ Centros de Eficiência em Sustentabilidade Urbana - Cap. 12 |
| 19/5/2023 | 14 | ae | Infra-estruturas de IoT e prédios inteligentes |
AutPredial_IoT_B_Smart_WireLess.pdf |
| 24/5/2023 | 15 | ae | Automação Predial com KNX |
Apresentação Eng. Webert Lima Jesus (grav.) Automatic Engenharia Ltda |
| 26/5/2023 | 16 | ae | Aula
complementar projetos KNX-Virtual |
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| 31/5/2023 | 17 | ae | Ambientes
Inteligentes & Assisted Living Localização in-door com ZigBee e Redes Neurais Artificiais |
TG2008
Medição de Conforto Térmico para Rede de Automação Predial
Wireless - Figueredo e Couto, |
| 2/6/2023 | 18 | Pré-Projeto IoT -------- ae |
aprender3.unb.br: a) Pré-Projeto IoT: Descrição sumária (diagrama de blocos, esquemático, tabela de materiais) b) Pré-Prejeto ESP32 + Projeto Executado. Video IoT: 5 a 10 min de apresentação do projeto com demonstração das funcionalidades. Avaliação crítica do projeto. ------------------------------------------------------------------------ "Estado da arte" em IoT para Smart Buildings Extrato de artigos recentes: |
Pré-projeto IoT/ESP32 no Aprender 3 AutPredial_IoT_B_Smart_WireLess.pdf |
| 7/6/2023 | 19 | ae | Automação na indústria 4.0 |
Apresentação Eng. Júlio Seype www.seypeengenharia.com.br |
| 14/6/2023 | 20 | ae | Protocolos
IoT camada MAC - S-MAC, TSCH, BEAM DyTEE - Dynamic Timed Efficient and Collision Free MAC for WSN |
AutPredial_IoT_B_Smart_WireLess.pdf Vinícius Galvão Guimarães. Protocolo MAC Efciente em Energia e Livre de Colisões para Redes de Sensores Sem Fio. UnB DM2014 |
| 16/6/2021 | 21 | ae |
Protocolos IoT "Cross-Layer" IoTUS - IoT Unified Services |
Vinícius Galvão Guimarães. A Novel Protocol Architecture for IoT:Efficiency Through Data and Functionality Sharing Across Layers, UnB TD2019 |
| 21/6/2023 | 22 | ae |
Brokers MQTT (Projeto AutPredial_IoTdeve ter um Broker MQTT, com no mínimo 2 módulos ESP32 e um Dashboard para visualização em tempo-real dos sinais/séries temporais). |
- Tutorial
Node-Red para ESP32 (hiveMQ) - Nuvem de IoT ThingSpeak com ESP32 (MathWorks) - Usando a IoT Cloud do Arduino com a ESP32 - ESP32: Getting started with Firebase (Google) |
| 23/6/2023 | 23 | ae | VOSviewer
- Visualizing Scientific Landscapes .csv, .ris periodicos.capes.gov.br, scholar.google.com Busca em bases de dados. Scopus, WebofScience |
https://www.vosviewer.com/getting-started |
| 28/6/2023 | 24 | ae | Intelligent Building Automation - the search for ZEB - Automação Predial |
AutPredial_IoT_C_Aplic.pdf Apresentação Eng. Akira Toyama Caixa Econômica Federal- |
| 30/6/2023 | 25 | ae | - Projetos IoT - LARA/UnB | AutPredial_IoT_C_Aplic.pdf |
| 5/7/2023 | 26 | Prj, ae | Projeto
IoT - Vídeo 5 a 10 min: 12/10/2022: 23:59 (final!!) a) Pré-Prejeto ESP32 + Projeto Executado. b) Demonstração das funcionalidades. c) Auto-avaliação crítica do projeto. |
Exemplo
Video Prj IoT Cobra
de Fogo AutPredial_IoT_C_Aplic.pdf |
| 7/7/2023 | 27 | ae | - Internet of Things (Trans. Energia WireLess) | Apresentação
Prof. Marcelo M. de Carvalho http://www2.ene.unb.br/mmcarvalho/ |
| 12/7/2023 | 28 | Tav4 | Tira-Dúvidas | |
| 14/7/2023 | 29 | Ta2 |
Teste presencial 10:00 - 12:30 |
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| 19/7/2023 | 30 | Artigo |
Artigos
em dupla no Aprender. Apresentar assunto "interessante" relacionado à disciplina no formato de um artigo de conferência (coluna dupla, 3 a 6 páginas). Contexto: "convencer", como estagiários, os empreendedores de uma Start-Up a utilizarem "uma" certa teconologia. Utilizar figuras, tabelas etc., citando as fontes. Nota: - relevância do assunto - apresentação/arguição - texto do artigo |
Exemplo
Artigo IoT Cobra
de Fogo Exemplo Apresentação IoT Cobra
de Fogo
Template Artigo Overleaf /Word |
| 21/7/2023 | 31 | Artigo |
30 min. por grupo |
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| 26/7/2021 | 32 | Revisão |
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