SISTEMA ELETRÔNICO DE SEGURANÇA UTILIZANDO SOCKETS
Eduardo Moreira Vilarinho, Kenedy Lopes Nogueira, Keila Nogueira
([email protected] – [email protected] - [email protected])
Fundação Educacional de Ituiutaba, Universidade do Estado de Minas Gerais
Ituiutaba – MG, Brasil
Resumo - O presente artigo descreve um protótipo de
um sistema de segurança que utiliza a internet, através de
Sockets,
para
controlar
dispositivos
elétricos
remotamente e acompanhar os mesmos e seus status de
controle através de um supervisório em tempo real.
Palavras-Chave - Automação Residencial, Segurança,
Sockets.
ELETRONIC SYSTEM OF SECURITY
USING SOCKETS
Abstract - This article describes a prototype of a
security system that uses the Internet, through sockets, to
control electrical devices remotely and monitor them and
control their status through a supervisory in real time.
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Keywords - Residential Automation, Security, Sockets.
I. INTRODUÇÃO
Este artigo destaca o uso da tecnologia para inibir a mais
comum ameaça a residências e empresas, a invasão.
Algo que está modificando a vida cotidiana de todos, é o
progresso dos computadores, não só os computadores
pessoais, mas todos os chips de silício que estão embutidos
nos eletro-eletrônicos em geral. Atualmente, observa-se que
todos estes aparelhos trabalham independente e isoladamente
em suas funções. A revolução das redes domésticas e, por
consequência, a automação residencial, estão baseadas no
fato de permitir a comunicação entre estes dispositivos e
controlá-los através de um gerenciador central. A automação
permite controlar a residência remotamente, poupar tempo
com tarefas repetitivas, economizar energia, dinheiro e
aumentar o conforto e segurança. [1]
Muito se fala sobre as novidades tecnológicas que irão
equipar nossos lares no futuro próximo. Como qualquer
novidade, a automação residencial inicialmente é percebida
pelo cliente como um símbolo de status e modernidade. No
momento seguinte, o conforto e a conveniência por ela
proporcionados passam a ser decisivos. E por fim, ela se
tornará uma necessidade vital e um fator de economia. [2]
Uma das principais preocupações dos projetistas e
instaladores de sistemas de automação residencial deve ser a
integração entre eles. Os produtos modernos, embora muitas
vezes de complexa tecnologia, dispõem de interfaces
amigáveis para que possam ser operados com certa facilidade
pelo usuário final. [3]
No entanto, quando uma série de produtos destes
trabalham sem comunicação entre si, o resultado na maioria
das vezes é uma grande confusão operacional. [3]
Vale ressaltar que o tema automação residencial não está
ainda largamente difundido no Brasil e no exterior. Uma das
constatações feitas durante a condução deste trabalho é a
escassez de material relacionado ao tema.
II. MOTIVAÇÃO
Foram identificados alguns projetos que aplicam a
automação residencial nas mais variadas áreas, tais como:
entretenimento e iluminação.
Destaca-se o uso da automação residencial para dar
ênfase à segurança, sem deixar de aproveitar todos os seus
benefícios.
A grande contribuição deste é a utilização da automação
residencial para proporcionar ao usuário o controle e o
acompanhamento de todos os ambientes através da
integração de todas essas áreas, que, hoje, são instaladas
aleatoriamente e acabam resolvendo alguns problemas
localizados.
III. FUNDAMENTOS TECNOLÓGICOS
1) C++ Builder - é um ambiente de desenvolvimento
integrado (IDE) produzido pela Borland para escrita de
programas na linguagem C++. Assemelha-se ao Delphi,
sendo considerado sua versão em C++, de forma que muitos
componentes desenvolvidos para Delphi podem ser
utilizados no C++ Builder sem modificação, apesar do
inverso não ser verdade.
O C++ Builder inclui ferramentas que permitem
desenvolvimento visual através de “arrastar e soltar”,
tornando a programação mais simples, além de possuir um
pacote de componentes para utilização de sockets.
2) Sockets – é um protocolo de internet que permite que
aplicações cliente-servidor usem transparentemente uma rede
através de um elo bidirecional de comunicação.
O funcionamento básico de uma comunicação via socket é
a seguinte. Primeiro, o servidor entra em modo escuta,
aguardando um processo cliente solicitá-lo. Em seguida, um
processo cliente ao criar um socket tenta conectar-se com o
servidor. Assim que a conexão é estabelecida, ambos os
processos começam a trocar dados. Qualquer um dos lados
pode encerrar a conexão, fechando o socket.
3) Porta paralela - é uma interface de comunicação entre
o computador e um periférico. Atualmente, são vários os
periféricos que utilizam-se desta porta para enviar e receber
dados para o computador.
Neste trabalho, é utilizado o modelo de porta avançada
EPP (Enhanced Parallel Port), que chega a atingir uma taxa
de transferência de 2MB/s. Para atingir essa velocidade, será
necessário um cabo especial. Comunica-se com a CPU
utilizando um BUS de dados de 32 bits. Para a transmissão
de dados entre periféricos são usados oito bits por vez.
A extensão do cabo para interligar um computador a um
periférico é de no máximo 8 metros. Na prática, utiliza-se um
cabo com extensão menor. Quanto maior a extensão do cabo,
maior é a atenuação e menor fica a relação sinal ruído,
aumentando a interferência dos dados.
4) webcamXP - utilizado para monitoramento do
ambiente, este programa é um poderoso gerenciador de
webcams, que pode ser utilizado tanto para finalidades
pessoais, como para finalidades profissionais.
Ele oferece características únicas e grande facilidade de
utilização. É possível transmitir e controlar várias câmeras
conectadas no mesmo computador.
5) No-IP DUC (Dynamic Update Client) - é usado em
conjunto com o serviço DNS grátis do site www.no-ip.com.
Ele transforma o computador num servidor de internet,
mesmo que o computador não tenha IP fixo.
Em intervalos regulares, o No-IP DUC confere se o
endereço IP do computador foi modificado e conforme a
necessidade sincroniza o IP do computador com o DNS
atribuído pelo redirecionador.
A Figura 1 apresenta através de uma planta o
funcionamento do projeto, onde o servidor é um computador
que deve estar sempre ligado no local em que está instalado o
programa servidor do sistema eletrônico de segurança. Além
disso, é necessário estar instalado neste computador os
programas webcamXP e No-IP DUC.
Todo o ambiente pode ser monitorado através de
webcams. Para isso, foi integrado ao projeto os programa
webcamXP e No-IP DUC.
O webcamXP é responsável por capturar e transmitir a
imagem das câmeras para a internet. O No-IP DUC é
responsável por criar um domínio para o IP do servidor,
fazendo com que o usuário tenha acesso ao monitoramento
do ambiente mesmo que o IP da máquina servidor mude.
No servidor ainda ficam ligados as câmeras, os sensores e
o módulo de controle. Se o servidor estiver conectado à
internet, outro computador que possuir o programa cliente do
sistema eletrônico de segurança instalado e também estiver
conectado à internet poderá acessar o servidor remotamente
de qualquer lugar para acompanhar em tempo real o
ambiente e controlar os dispositivos elétricos conectados ao
módulo de controle.
Abaixo, a Figura 2 mostra a interface do programa
servidor. Nele é possível ativar ou desativar algum
dispositivo ou sensor específico para que o usuário, através
do programa cliente, consiga ou não acionar o mesmo. Além
disso, pode-se acompanhar todos os dados recebidos do
cliente, por exemplo, um pedido para acionamento de
dispositivos.
IV. DETALHES DA IMPLEMENTAÇÃO
Este projeto passou por duas etapas, que, necessariamente,
foram trabalhadas paralelamente, pela dependência que tem
entre si.
Uma das etapas foi o desenvolvimento do programa
supervisório, dividido em servidor e cliente, usando o
Borland C++ Builder, a outra foi o desenvolvimento do
módulo de controle de dispositivos elétricos.
Figura 2 – Interface do programa servidor.
A Figura 3 apresenta a interface do programa cliente. Ele
é subdividido por guias. A guia “Principal” é a responsável
por fazer a conexão do programa cliente com o programa
servidor. Nela ficam definidos o endereço HTTP (HyperText
Transfer Protocol) do programa No-IP DUC, a porta de
comunicação de dados definida no programa servidor e a
porta de comunicação de dados do programa webcamXP. A
guia “Monitorar câmeras” é a responsável por mostrar as
câmeras ligadas no servidor. O usuário poderá ligar ou
desligar dispositivos através da guia “Controlar dispositivos”
Figura 1 - Diagrama para representação do projeto.
e poderá ligar ou desligar sensores através da guia “Controlar
sensores”.
eletrônicos, entre outros. Mas esse módulo pode ser utilizado
em projetos mais complexos ou em conjunto com outros
sistemas.
Figura 5 – Circuito do módulo de controle.
Figura 3 – Interface do programa cliente.
A Figura 4 mostra o tipo de sensor utilizado no projeto.
Sensores magnéticos podem ser instalados em portas e
janelas. Se for detectada a abertura, é enviado um sinal para
o programa servidor, alertando o usuário de uma possível
ação de intrusos.
O controlador integrado 74LS541 é utilizado no módulo
de controle para proteger a porta paralela de altas correntes.
Ele é alimentado com 5V, diferente da outra parte do circuito
que controla os relês, que precisa de 12V para serem
acionados. Os contatos dos relês suportam 220V/10A,
possibilitando acionar aparelhos de potência. O módulo de
controle é capaz de controlar até oito dispositivos elétricos
simultaneamente.
V. CONCLUSÕES
Na primeira parte do projeto, os programas servidor e
cliente já se encontram desenvolvidos no Borland C++
Builder.
Na segunda parte do projeto o módulo de controle está
enviando os sinais recebidos do programa servidor aos
dispositivos elétricos e recebendo os sinais dos dispositivos
elétricos para enviá-los ao servidor.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Figura 4 - Sensor magnético.
A porta paralela é utilizada para acionar, através dos pinos
de saída da mesma, o módulo de controle. Conforme o
dispositivo acionado pelo usuário no programa cliente, a
porta paralela envia bytes em números binários para acionar
a saída.
Quando o usuário clicar em um determinado botão na
interface gráfica do programa cliente, o programa servidor
enviará à porta paralela oito bits. A sequência de bits gerada
por essa ação é que definirá qual pino da porta paralela
deverá ser acionada.
O módulo de controle pode ser utilizado para acionar
eletrodomésticos, aparelhos de som, televisões, ar
condicionados, ventiladores, fechaduras elétricas, portões
[1] C. A. M. Bolzani, Residências Inteligentes: um curso de
Domótica. Editora Livraria da Física, São Paulo, 2004.
[2] Auridese (2009). Temas Técnicos: Conceitos Básicos,
Automação Residencial: Realidade Hoje. Acedido em 04
de Abril de 2009, em: http://www.aureside.org.br.
[3] Auridese (2009). Temas Técnicos: Conceitos Básicos,
Automação Residencial: Sistemas Integrados. Acedido
em 04 de Abril de 2009, em: http://www.aureside.org.br.
[4] A. R. Messias. Porta Paralela. Acedido em 04 de Abril
de 2009, em: http://www.rogercom.com.br.
[5] A. M. Oliveira, Automação Residencial. Trabalho de
Conclusão de Curso (Graduação) - Centro Universitário
de Araraquara, Araraquara, pp. 53, 2005.