Casa inteligente diretrizes técnicas para automação residencial com protótipo integrado a assistentes virtuais.

Abstract

Este trabalho desenvolveu e validou uma solução de automação residencial em caráter de prova de conceito, integrando Internet das Coisas (IoT), assistentes virtuais e um modelo orientativo de instalação elétrica. A pesquisa adotou abordagem metodológica mista, com etapa exploratória (revisão bibliográfica e normativa) e etapa aplicada (implementação e validação). O protótipo foi construído em escala reduzida, utilizando uma maquete para representar uma residência e permitir visualização didática e replicabilidade com baixo custo. A arquitetura funcional empregada seguiu o fluxo usuário → aplicativo/assistente de voz → plataforma IoT (Tuya Smart) → dispositivo inteligente (atuador/módulo) → cargas, possibilitando acionamento por aplicativo e por comandos de voz (Google Assistant/Amazon Alexa), além de alternativa de controle físico por interruptor. Como contribuição complementar, foi elaborado um modelo elétrico orientativo (não executivo) para uma residência com automação, contemplando premissas de cenário 127/220 V, levantamento de cargas de referência, cálculo das correntes de projeto e critérios de seleção de condutores, disjuntores, DR e DPS, destacando-se a necessidade de confirmação por projeto executivo e profissional habilitado. Os resultados indicaram aderência aos requisitos funcionais definidos, com operação multimodal e organização por ambientes, e a análise de custos evidenciou viabilidade para fins acadêmicos, sendo parte expressiva do custo associada à estrutura física da maquete. Conclui-se que a solução é tecnicamente coerente para demonstrar a integração entre automação, IoT e controle por voz, servindo como base para expansões futuras e instrumentação mais robusta de desempenho.

This work developed and validated a home automation solution as a proof of concept, integrating the Internet of Things (IoT), virtual assistants, and an indicative electrical installation model. A mixed-method approach was adopted, combining an exploratory stage (bibliographic and standards review) with an applied stage (implementation and validation). A reduced-scale prototype was built using a dollhouse mock-up to represent a residential environment, enabling didactic visualization and low-cost replicability. The proposed functional architecture followed the flow user → app/voice assistant → IoT platform (Tuya Smart) → smart device (actuator/central module) → loads, allowing control via mobile app and voice commands (Google Assistant/Amazon Alexa), with a physical switch as an alternative control mode. As an additional contribution, an indicative (non-executive) electrical model for an automated residence was presented, including 127/220 V assumptions, a reference load schedule, design current calculations, and selection criteria for conductors, circuit breakers, RCDs, and surge protective devices, emphasizing the need for confirmation through an executive design and a qualified professional. The results showed compliance with the defined functional requirements, multimodal operation, and room-based organization; the cost analysis supported feasibility for academic purposes, with a significant share related to the mock-up structure. The study concludes that the solution is technically consistent to demonstrate the integration of home automation, IoT, and voice control, and it provides a basis for future expansions and more robust performance instrumentation.