Casa inteligente

Abstract

A crescente adoção de tecnologias de Internet das Coisas (IoT) tem permitido o desenvolvimento de sistemas domóticos capazes de integrar, num único dispositivo, funções de segurança, automação e monitorização ambiental. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de casa inteligente baseado no microcontrolador ESP32-S3, concebido para assegurar a segurança perimetral da habitação, a automação de processos domésticos e a monitorização de parâmetros ambientais. O sistema integra sensores do tipo switch em portas e janelas, sensores de presença (PIR) e de luminosidade (LDR) para a automação da iluminação, um sensor de temperatura e humidade (DHT22) para o controlo da ventilação, um sensor de gás (MQ-2) para deteção de fugas, um sensor ultrassónico (HC-SR04) para a gestão do reservatório de água, um sensor de humidade do solo para a rega automática, um leitor RFID (MFRC522) para o controlo de acesso ao alarme, e um motor controlado por ponte H para a abertura e fecho automático do portão. O estado do sistema é apresentado localmente num ecrã TFT e disponibilizado remotamente através de comunicação Wi-Fi e do protocolo MQTT, permitindo a monitorização e o controlo à distância. Os testes realizados aos diferentes subsistemas confirmaram o funcionamento conforme especificado, validando a viabilidade da solução desenvolvida como sistema integrado de casa inteligente de baixo custo e fácil implementação.

Abstract: The growing adoption of Internet of Things (IoT) technologies has enabled the development of home automation systems capable of integrating security, automation and environmental monitoring functions into a single device. This work describes the development of a smart home system based on the ESP32-S3 microcontroller, designed to ensure the perimeter security of the dwelling, the automation of domestic processes and the monitoring of environmental parameters. The system integrates switch-type sensors on doors and windows, presence (PIR) and light (LDR) sensors for lighting automation, a temperature and humidity sensor (DHT22) for ventilation control, a gas sensor (MQ-2) for leak detection, an ultrasonic sensor (HC-SR04) for water reservoir management, a soil moisture sensor for automatic irrigation, an RFID reader (MFRC522) for access control of the alarm, and an H-bridge controlled motor for automatic gate opening and closing. The system state is displayed locally on a TFT screen and made available remotely through Wi-Fi communication and the MQTT protocol, enabling remote monitoring and control. The tests carried out on the different subsystems confirmed that they operated as specified, validating the feasibility of the developed solution as a low-cost, easy-to-implement integrated smart home system.