Automação doméstica que sobrevive aos cortes de energia

Manter uma casa inteligente a funcionar durante os cortes de energia: ponha só o hub, o router e os sensores a bateria, faça com que cada aparelho arranque num estado seguro e conhecido, e teste a sério um arranque a frio.
Os cortes de energia não têm de levar a sua casa inteligente atrás. Os aparelhos que consomem mais, como as luzes, o termoacumulador, as bombas e os motores, são precisamente aqueles que pode deixar seguir a rede eléctrica e esquecer. O que tem de se manter vivo é o pequeno cérebro que corre a sua lógica e a rede por onde ele fala. Acerte nestas duas coisas, projecte tudo o resto para regressar de forma limpa, e um período de duas ou quatro horas passa a ser um não-acontecimento.
Alimente o hub e a rede, não a casa inteira
O instinto é comprar um inversor grande e pôr a casa toda a depender dele. Isso é caro e, para a automação, desnecessário. Um controlador consome uns quantos watts. Um router e uma ONT de fibra consomem um pouco mais. Um punhado de sensores quase não consome nada. Uma pequena UPS ou um pacote de baterias aguenta essa carga combinada durante um corte normal sem esforço nenhum.
Decida com clareza o que fica em energia de reserva e o que não fica:
- A bateria: o controlador ou hub que guarda as suas automações.
- A bateria: o router e a ONT, para que o acesso remoto e a sincronização horária continuem a funcionar.
- A bateria: os sensores de baixo consumo, ou a estação-base a que reportam.
- À rede eléctrica: luzes, termoacumulador, bombas, motores de portão e tudo o resto com um consumo de corrente a sério. Estes devem falhar em segurança quando a energia cai e retomar quando ela volta.
Faça com que cada aparelho arranque num estado conhecido
Quando a energia volta, um aparelho nunca deve regressar num estado aleatório ou inseguro. Um relé que controla um aquecedor deve ficar desligado por omissão, e não no ponto em que estava a meio do ciclo quando a luz se foi. O padrão correcto é guardar o estado pretendido na memória flash e restaurá-lo no arranque, ou assumir um estado seguro por omissão e deixar que o hub reimponha o estado certo assim que voltar a ligar-se.
Evite depender da nuvem para dizer a um aparelho o que fazer no arranque. Se a Internet demora a regressar depois da energia, um aparelho que fica à espera de um comando na nuvem é um aparelho parado. Mantenha a lógica local em primeiro lugar: o aparelho conhece o seu próprio estado seguro por omissão, e um hub na sua própria rede corrige-o em segundos. A nuvem serve para visibilidade e histórico, não para o ciclo de controlo instante a instante.
Mantenha relógios e horários sincronizados
Os controladores baratos perdem a noção do tempo assim que ficam sem energia. Um horário que diz gate light on at 18:00 falha em silêncio se o relógio arrancar à meia-noite. Há duas correcções e normalmente quer as duas. Acrescente um pequeno relógio de tempo real com pilha de botão, para que o aparelho mantenha a hora durante uma falha. E volte a sincronizar pela rede assim que a ligação regressar, para que qualquer desvio seja corrigido automaticamente.
Escreva horários que verifiquem a hora real do relógio em vez de contarem tiques decorridos desde o arranque. Uma regra formulada como in six hours recomeça a contagem a cada reinício, pelo que, numa má sequência de estágio quatro, pode nunca chegar a disparar. Uma regra formulada como at 18:00 dispara mal o relógio esteja certo, por muitas vezes que a placa tenha reiniciado durante o dia.
Sensores com bateria mantêm a imagem viva
Os sensores que funcionam com uma pilha de botão ou um conjunto de pilhas AA continuam a reportar durante toda a falha: contactos de porta, temperatura, movimento, nível de água. Se o seu hub estiver na mesma UPS, continua a recebê-los, pelo que fica a saber o que aconteceu no escuro. Faça com que os sensores guardem algumas leituras localmente e as enviem quando o hub confirmar a recepção, para que uma falha não abra um buraco no seu registo.
Isto conta para a segurança, onde uma lacuna nos eventos de movimento e de porta é a última coisa que se quer, e para tudo o que seja sensível à temperatura, onde é preciso o traçado ao longo de toda a falha e não apenas das partes com energia da rede.
Teste o seu arranque a frio
A única forma de saber se a sua instalação sobrevive é cortar a energia de propósito e observar. É o passo que quase toda a gente salta, e é o que revela os estados por omissão mal definidos. Escolha uma altura calma, corte a corrente à zona e percorra o processo por ordem:
- Corte a corrente e ponha um cronómetro a contar. Confirme que o hub e o router se mantêm ligados a bateria.
- Confirme que os sensores continuam a reportar ao hub enquanto a rede está em baixo.
- Espere para lá da autonomia da bateria e deixe o hub morrer também, para testar um arranque completamente a frio.
- Reponha a energia. Meça quanto tempo demora até o hub estar de volta e acessível.
- Verifique se todos os actuadores regressaram ao estado pretendido, e não a um estado aleatório.
- Verifique se o relógio está certo e se a acção agendada seguinte dispara à hora.
Faça este teste depois de qualquer alteração grande ao sistema. Anote tudo o que voltou errado, corrija o estado por omissão e volte a testar até que um arranque a frio seja aborrecido.
Onde aprender e construir isto
Estes são hábitos que vale a pena ensinar, e não apenas equipamento que vale a pena comprar. Um controlador minúsculo que sobrevive a um corte de energia é um projecto limpo para um aluno: uma placa, um par de sensores, um relé e lógica que assume sempre um estado seguro por omissão. Muitas vezes é mais fácil prototipar a lógica num simulador antes de tocar no hardware, o que pode fazer no simulador verse, passando-a depois para a placa sheenbot∞ para a parte dos sensores e do relé. Para uma casa em funcionamento, a plataforma sheenIoT dá-lhe os painéis e o histórico de estados, enquanto a linha de soluções home IoT reúne o hub e os sensores. A regra mantém-se igual em qualquer dos casos: lógica local em primeiro lugar, nuvem para a vista de conjunto.
A conclusão
Não precisa de alimentar a casa toda para a manter inteligente durante os cortes de energia. Ponha o hub, a rede e os sensores numa pequena bateria. Faça com que cada aparelho assuma um estado seguro e conhecido por omissão e volte a sincronizar o relógio quando a energia regressar. Depois prove-o com um teste de arranque a frio em vez de ficar à espera. Uma casa que regressa limpa sempre, sem excepção, vale muito mais do que uma que promete nunca sequer piscar.
Quanto tempo deve durar a minha UPS?
O suficiente para cobrir um período típico de corte, o que costuma dar duas a quatro horas de autonomia para hub e router. Não se trata de aguentar mais do que a falha inteira. Trata-se de manter o cérebro vivo durante a maioria dos períodos e de recuperar de forma limpa nos restantes.
O termoacumulador ou as luzes devem estar na energia de reserva?
Normalmente não. Os aparelhos de consumo elevado esgotam depressa uma bateria e dão pouco em troca. Deixe-os seguir a rede eléctrica e projecte-os para falharem em segurança, para que a automação à volta deles faça a parte inteligente e o aparelho se limite a ligar e desligar.
E se a minha Internet estiver em baixo mas a energia já tiver voltado?
A lógica local em primeiro lugar continua a funcionar na sua própria rede, independentemente disso. Os painéis na nuvem e o acesso remoto põem-se em dia quando a linha regressar, e as suas automações nunca devem ficar à espera deles para fazer o seu trabalho.



