# Sonoff TH16 - Estudo Teórico-Exploratório ## Identificação do Grupo **Integrantes:** - Jefferson França Santos - 180102761 - Júlia Takaki Neves - 221029249 - Lucas Soares Barros - 202017700 - Lucas Caldas - 190091606 --- ## 1. Descrição do Produto Selecionado ### 1.1 Visão Geral O **Sonoff TH16** é um interruptor inteligente Wi-Fi desenvolvido pela ITEAD Technology que combina funcionalidades de relé de alta capacidade com monitoramento de temperatura e umidade. O dispositivo permite o controle remoto de cargas elétricas de até 16A (3500W) e oferece automação baseada em condições ambientais quando conectado a sensores compatíveis. ![Sonoff TH16](https://smartxbd.com/wp-content/uploads/2019/04/Sonoff-TH16-600x600.jpg) ### 1.2 Funções Principais, Público-Alvo e Contexto de Uso **Funções Principais:** - Controle remoto de dispositivos elétricos via aplicativo móvel - Monitoramento em tempo real de temperatura e umidade - Automação inteligente baseada em condições ambientais pré-definidas - Integração com assistentes de voz (Amazon Alexa, Google Assistant) - Programação de temporizadores e agendamentos - Armazenamento de histórico de dados ambientais (até 6 meses) - Criação de cenas inteligentes para automação residencial **Público-Alvo:** - Proprietários de residências interessados em automação doméstica - Usuários que buscam eficiência energética e controle ambiental - Profissionais de instalação elétrica e integradores de sistemas - Entusiastas de IoT (Internet das Coisas) e domótica **Contexto de Uso:** - Controle de sistemas de aquecimento e refrigeração - Automação de ventiladores e exaustores baseada em temperatura/umidade - Gerenciamento de estufas e ambientes controlados - Monitoramento de condições ambientais em residências e escritórios - Controle de dispositivos de climatização em ambientes comerciais ### 1.3 Componentes e Sensores Utilizados **Componentes Internos:** - Microcontrolador ESP8266 (Wi-Fi integrado) - Relé eletromecânico de 16A - Circuito de isolamento óptico (optoacoplador) - Regulador de tensão para alimentação do circuito de controle - Circuito de detecção de zero-crossing para comutação segura - Antena Wi-Fi integrada **Sensores Externos Compatíveis:** - **Si7021**: Sensor digital de temperatura e umidade (I2C) - Temperatura: -40°C a +85°C - Umidade: 0% a 100% RH - Precisão: ±0.3°C (temperatura), ±3% RH (umidade) - **AM2301 (DHT21)**: Sensor digital de temperatura e umidade - Temperatura: -40°C a +80°C - Umidade: 0% a 100% RH - **DS18B20**: Sensor digital de temperatura (1-Wire) - Temperatura: -55°C a +125°C - Precisão: ±0.5°C - À prova d'água (versão com encapsulamento) - **DHT11**: Sensor básico de temperatura e umidade - Temperatura: 0°C a 50°C - Umidade: 20% a 90% RH ### 1.4 Tecnologias de Comunicação e Controle Embarcadas **Comunicação:** - **Wi-Fi**: IEEE 802.11 b/g/n (2.4 GHz) - **Protocolo de Aplicação**: eWeLink (protocolo proprietário da ITEAD) - **Cloud Services**: Integração com servidores na nuvem para controle remoto - **MQTT**: Suportado via firmware alternativo (Tasmota, ESPHome) **Controle:** - **Firmware Original**: eWeLink (fechado, baseado em ESP8266 SDK) - **Firmwares Alternativos**: Tasmota, ESPHome, ESPurna (open-source) - **APIs**: REST API disponível em alguns firmwares alternativos - **Webhooks**: Suporte para integração com serviços externos **Referências:** - [Sonoff Brasil - TH10/TH16](https://www.sonoffbrasil.com.br/pt-BR/post/sonoff-th10-barra-th16) - [Manual Técnico Sonoff TH16](https://www.sonoff.sk/user/27270/upload/ftp_client/manual/Manual-Sonoff-TH10-TH16.pdf) - [Especificações Técnicas Sonoff TH16](https://www.tme.com/br/pt/details/sonoff-th16/automacao-para-edificios/sonoff/th16/) --- ## 2. Análise Técnica do Funcionamento ### 2.1 Principais Módulos do Sistema #### 2.1.1 Módulo de Sensoriamento O TH16 não possui sensores integrados, mas oferece conectores para sensores externos. O módulo de sensoriamento processa dados de temperatura e umidade através de diferentes protocolos: - **I2C**: Para sensores Si7021 - **1-Wire**: Para sensores DS18B20 - **Protocolo proprietário**: Para DHT11/AM2301 #### 2.1.2 Módulo de Atuação - **Relé Eletromecânico**: 16A, 250V AC - **Isolamento Galvânico**: Optoacoplador para segurança - **Detecção de Zero-Crossing**: Reduz interferência eletromagnética e aumenta vida útil do relé - **Proteção contra Sobrecarga**: Circuito de proteção integrado #### 2.1.3 Módulo de Controle - **ESP8266**: Microcontrolador de 32-bit com Wi-Fi integrado - CPU: Tensilica L106, 80 MHz - RAM: 80 KB - Flash: 1-4 MB (dependendo do modelo) - GPIO: Múltiplos pinos configuráveis - **Sistema Operacional**: FreeRTOS (no firmware original) #### 2.1.4 Módulo de Interface - **Aplicativo Móvel**: eWeLink (iOS/Android) - **Interface Web**: Disponível em firmwares alternativos - **Assistentes de Voz**: Integração via APIs de terceiros #### 2.1.5 Módulo de Conectividade - **Wi-Fi 2.4 GHz**: Conectividade sem fio - **Cloud Gateway**: Comunicação com servidores remotos - **Protocolo de Segurança**: WPA/WPA2 para Wi-Fi, TLS para comunicação cloud ### 2.2 Tecnologias Críticas Identificadas #### 2.2.1 Protocolos Sem Fio - **IEEE 802.11 b/g/n**: Padrão Wi-Fi para comunicação local e acesso à internet - **MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)**: Protocolo leve para IoT (em firmwares alternativos) - **HTTP/HTTPS**: Para comunicação com APIs e serviços cloud #### 2.2.2 Sistemas Operacionais Embarcados - **FreeRTOS**: Sistema operacional em tempo real usado no ESP8266 - **ESP-IDF**: Framework de desenvolvimento para ESP32 (alternativa para reprodução) #### 2.2.3 Técnicas de Economia de Energia - **Deep Sleep Mode**: Redução de consumo quando inativo - **Wi-Fi Power Management**: Gerenciamento de energia do módulo Wi-Fi - **Modo Standby**: Redução de consumo do relé quando não em uso #### 2.2.4 Segurança e Isolamento - **Isolamento Galvânico**: Separação entre circuito de alta tensão e controle - **Zero-Crossing Detection**: Comutação segura em pontos de tensão zero - **Proteção contra Sobrecarga**: Circuitos de proteção integrados **Referências:** - [ESP8266 Technical Reference Manual](https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp8266-technical-reference-manual_en.pdf) - [FreeRTOS Documentation](https://www.freertos.org/Documentation/RTOS_book.html) - [MQTT Protocol Specification](https://mqtt.org/mqtt-specification/) --- ## 3. Proposta de Reprodução com ESP32 ### 3.1 Descrição Conceitual da Implementação A reprodução do Sonoff TH16 utilizando ESP32 e componentes do ecossistema ESP-IDF pode ser realizada através dos seguintes módulos: #### 3.1.1 Módulo de Controle Principal - **ESP32**: Microcontrolador principal - Dual-core Tensilica LX6, 240 MHz - Wi-Fi 802.11 b/g/n e Bluetooth 4.2 - 520 KB SRAM, múltiplos GPIOs - Suporte a I2C, SPI, UART, ADC, DAC - **Framework**: ESP-IDF (Espressif IoT Development Framework) - **Sistema Operacional**: FreeRTOS (integrado ao ESP-IDF) #### 3.1.2 Módulo de Sensoriamento Utilizando sensores disponíveis na lista fornecida: - **Sensor de Temperatura Digital DS18B20**: Para medição de temperatura - Interface: 1-Wire (pode ser implementado via GPIO) - Faixa: -55°C a +125°C - **Sensor de Pressão e Temperatura BMP180/BMP280**: Alternativa para temperatura - Interface: I2C - Inclui também medição de pressão atmosférica - **Sensor de Umidade**: Pode ser implementado combinando: - Sensor de Temperatura Termistor (analógico) + cálculos de ponto de orvalho - Ou utilizar sensor externo compatível via I2C #### 3.1.3 Módulo de Atuação - **Relé de 1 ou 2 Canais**: Para controle de cargas elétricas - Controle via GPIO do ESP32 - Isolamento necessário via optoacoplador ou driver de relé - **Driver para Motores L298N**: Para aplicações que requeiram controle de motores - **Buzzer Ativo/Passivo**: Para feedback sonoro #### 3.1.4 Módulo de Interface - **Tela OLED 0.98" (I2C)**: Para exibição de temperatura, umidade e status - **Tela LCD 16x2 (I2C)**: Alternativa para display - **Botões**: Para controle manual local - **LED RGB**: Para indicação visual de status #### 3.1.5 Módulo de Conectividade - **Wi-Fi ESP32**: Comunicação sem fio nativa - **Protocolo MQTT**: Para comunicação IoT (biblioteca ESP-IDF) - **HTTP Server**: Para interface web local - **WebSocket**: Para atualizações em tempo real (opcional) ### 3.2 Diagrama Conceitual do Sistema ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ESP32 (Controlador Principal) │ │ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │ │ │ CPU Core 1 │ │ CPU Core 2 │ │ Wi-Fi/BT │ │ │ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────┴──────────────────┘ │ │ │ │ └────────────────────────────┼────────────────────────────────┘ │ ┌────────────────────┼────────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │ Sensores │ │ Atuadores │ │ Interface │ │ │ │ │ │ │ │ • DS18B20 │ │ • Relé 16A │ │ • OLED 0.98" │ │ (1-Wire) │ │ • Optoacopl. │ │ • Botões │ │ │ │ │ │ • LED RGB │ │ • BMP280 │ │ │ │ │ │ (I2C) │ │ │ │ │ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │ │ │ └────────────────────┴────────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────┐ │ Internet │ │ (Wi-Fi) │ │ │ │ • MQTT │ │ • HTTP │ │ • Cloud API │ └──────────────┘ ``` ### 3.3 Limitações e Desafios Esperados #### 3.3.1 Limitações Técnicas - **Segurança Elétrica**: Necessário projeto adequado de isolamento para trabalhar com 220V AC - **Certificações**: Produto comercial requer certificações (INMETRO, CE, FCC) - **Capacidade de Corrente**: Relés disponíveis podem ter capacidade menor que 16A - **Precisão de Sensores**: Sensores simples podem ter menor precisão que sensores comerciais especializados - **Alimentação**: Necessário circuito de alimentação adequado para ESP32 a partir da rede elétrica #### 3.3.2 Desafios de Implementação - **Firmware Cloud**: Implementação de comunicação cloud similar ao eWeLink requer servidores dedicados - **Protocolo Proprietário**: Reverse engineering do protocolo eWeLink pode ser complexo - **Interface de Usuário**: Desenvolvimento de aplicativo móvel completo - **Integração com Assistentes de Voz**: Requer desenvolvimento de skills/actions para Alexa/Google - **Segurança**: Implementação adequada de autenticação e criptografia - **Estabilidade**: Garantir operação confiável 24/7 sem travamentos #### 3.3.3 Desafios de Hardware - **Layout de PCB**: Projeto de placa de circuito impresso adequado - **Dissipação de Calor**: Gerenciamento térmico para operação contínua - **EMI/EMC**: Compatibilidade eletromagnética para não interferir em outros dispositivos - **Isolamento**: Projeto adequado de isolamento galvânico para segurança **Referências:** - [ESP32 Technical Reference Manual](https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf) - [ESP-IDF Programming Guide](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/) - [DS18B20 Datasheet](https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf) --- ## 4. Pesquisa Bibliográfica e Tecnológica ### 4.1 Artigos sobre Tecnologias que Viabilizam o Produto #### Artigo 1: Arquitetura e Desenvolvimento de Sistemas Embarcados com ESP32 para IoT **Título:** "Low-Cost IoT-Based Predictive Maintenance Using Vibration" **Autores:** Peter Kolok, Michal Hodoň, Peter Ševčík, Léo Hotz and Nicolas Remy **Publicação:** Sensors 2025, 25(21), 6610 **Resumo:** Este artigo apresenta um sistema de monitoramento baseado em IoT de baixo custo usando ESP32-C6 para manutenção preditiva. O trabalho discute a arquitetura do firmware ESP32, comunicação Wi-Fi, processamento de dados em tempo real e técnicas de detecção de anomalias. Os autores demonstram como plataformas ESP32 viabilizam o desenvolvimento de dispositivos IoT industriais com análise inteligente de dados. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** O artigo é fundamental para entender a arquitetura de sistemas embarcados baseados em ESP32 para aplicações IoT. As técnicas de comunicação sem fio, processamento de dados e gerenciamento de energia apresentadas são diretamente aplicáveis ao desenvolvimento de dispositivos de automação residencial como o Sonoff TH16. **Link:** https://doi.org/10.3390/s25216610 --- #### Artigo 2: Protocolos de Comunicação para Internet das Coisas **Título:** "Secure Enhancement for MQTT Protocol Using Distributed Machine Learning Framework" **Autores:** Nouf Saeed Alotaibi, Hassan I. Sayed Ahmed, Samah Osama M. Kamel and Ghada Farouk ElKabbany **Publicação:** Sensors 2024, 24(5), 1638 **Resumo:** Este trabalho apresenta melhorias de segurança para o protocolo MQTT utilizando machine learning distribuído. O estudo analisa vulnerabilidades do MQTT em aplicações IoT, incluindo casas inteligentes, e propõe soluções baseadas em aprendizado de máquina para detecção de ataques. Os autores demonstram como implementar comunicação MQTT segura em sistemas embarcados com recursos limitados. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** O Sonoff TH16 utiliza comunicação cloud proprietária, mas muitos firmwares alternativos implementam MQTT. Este artigo fornece fundamentação teórica e prática para implementar protocolos de comunicação seguros em sistemas embarcados IoT, considerando limitações de memória e processamento típicas do ESP8266. **Link:** https://doi.org/10.3390/s24051638 --- #### Artigo 3: Sistemas Operacionais em Tempo Real para Microcontroladores **Título:** "Embedded IoT Design for Bioreactor Sensor Integration" **Autores:** Laurentiu Marius Baicu, Mihaela Andrei, George Adrian Ifrim and Lucian Traian Dimitrievici **Publicação:** Sensors 2024, 24(20), 6587 **Resumo:** O artigo apresenta um sistema IoT embarcado utilizando ESP32 para integração de sensores em biorreator, focando no controle de temperatura e turbidez. O trabalho discute a arquitetura do sistema embarcado, uso de FreeRTOS para gerenciamento de múltiplas tarefas, interfaces de comunicação e técnicas de controle em tempo real. Os autores demonstram como implementar sistemas de controle ambiental com microcontroladores de baixo custo. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** Este artigo é diretamente relevante ao Sonoff TH16, que também realiza monitoramento e controle de condições ambientais. Fornece insights práticos sobre implementação de sistemas embarcados com ESP32/FreeRTOS para aplicações de controle ambiental, incluindo leitura de sensores, algoritmos de controle e comunicação IoT. **Link:** https://doi.org/10.3390/s24206587 --- #### Artigo 4: Técnicas de Economia de Energia em Dispositivos IoT **Título:** "Development of Wireless Sensor Network for Environment Monitoring and Its Implementation Using SSAIL Technology" **Autores:** Shathya Duobiene, Karolis Ratautas, Romualdas Trusovas, Paulius Ragulis, Gediminas Šlekas, Rimantas Simniškis and Gediminas Račiukaitis **Publicação:** Sensors 2022, 22(14), 5343 **Resumo:** Este trabalho investiga o desenvolvimento de redes de sensores sem fio para monitoramento ambiental utilizando tecnologia SSAIL com ESP32. O estudo aborda técnicas avançadas de economia de energia, incluindo modos de sleep profundo, protocolos de comunicação eficientes e gerenciamento dinâmico de energia para dispositivos alimentados por bateria. Os autores apresentam resultados experimentais de um sistema de monitoramento ambiental com baixo consumo energético. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** Embora o Sonoff TH16 seja alimentado pela rede elétrica, as técnicas de economia de energia são importantes para reduzir aquecimento e aumentar vida útil dos componentes. Este artigo fornece fundamentação prática para implementar estratégias de power management em sistemas embarcados baseados em ESP32/ESP8266 para monitoramento ambiental. **Link:** https://doi.org/10.3390/s22145343 --- ### 4.2 Artigos sobre Aplicação/Uso do Produto #### Artigo 5: Sistemas de Automação Residencial Baseados em IoT **Título:** "Design and Implementation of a Framework for Smart Home Automation Based on Cellular IoT, MQTT, and Serverless Functions" **Autores:** Marco Esposito, Alberto Belli, Lorenzo Palma and Paola Pierleoni **Publicação:** Sensors 2023, 23(9), 4459 **Resumo:** Este artigo apresenta um framework completo para automação residencial utilizando tecnologias IoT celulares, protocolo MQTT e funções serverless. Os autores descrevem a implementação de um sistema que integra sensores ambientais, atuadores e dispositivos de controle, permitindo automação baseada em condições ambientais. O trabalho inclui análise de latência, consumo de energia e integração com plataformas cloud como AWS IoT. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** O Sonoff TH16 é um exemplo prático de dispositivo de automação residencial que utiliza IoT. Este artigo fornece contexto atual sobre como dispositivos embarcados se integram em sistemas de smart home, incluindo comunicação MQTT, integração cloud e estratégias para garantir baixa latência e confiabilidade em aplicações residenciais. **Link:** https://doi.org/10.3390/s23094459 --- #### Artigo 6: Monitoramento e Controle de Condições Ambientais em Tempo Real **Título:** "Energy-, Cost-, and Resource-Efficient IoT Hazard Detection System with Adaptive Monitoring" **Autores:** Chiang Liang Kok, Jovan Bowen Heng, Yit Yan Koh and Tee Hui Teo **Publicação:** Sensors 2025, 25(6), 1761 **Resumo:** O trabalho apresenta um sistema de detecção de perigos baseado em IoT que utiliza ESP32-CAM integrado com sensores de temperatura (DHT22) e movimento (PIR) para monitoramento ambiental adapativo. Os autores discutem algoritmos de monitoramento adapativo, técnicas de processamento de dados em tempo real, eficiência energética e estratégias de comunicação sem fio para aplicações de monitoramento contínuo. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** Este artigo é altamente relevante ao Sonoff TH16, que também realiza monitoramento de condições ambientais (temperatura e umidade) com controle automático. Fornece fundamentação sobre implementação de sistemas embarcados para monitoramento ambiental em tempo real, incluindo algoritmos adaptativos, tratamento de dados de sensores e estratégias de comunicação eficiente. **Link:** https://doi.org/10.3390/s25061761 --- #### Artigo 7: Segurança e Privacidade em Dispositivos IoT Residenciais **Título:** "LR-AKAP: A Lightweight and Robust Security Protocol for Smart Home Environments" **Autores:** Rana Muhammad Abdul Haseeb-ur-rehman, Misbah Liaqat, Azana Hafizah Mohd Aman, Abdulwahab Ali Almazroi, Mohammad Kamrul Hasan, Zeeshan Ali and Rana Liaqat Ali **Publicação:** Sensors 2022, 22(18), 6902 **Resumo:** Este artigo apresenta um protocolo de segurança leve e robusto (LR-AKAP) para ambientes de casas inteligentes. O trabalho analisa vulnerabilidades de segurança em dispositivos IoT residenciais, incluindo problemas de autenticação e comunicação não segura. Os autores propõem um protocolo que garante autenticação robusta, comunicação segura e eficiência computacional para dispositivos com recursos limitados. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** Dispositivos como o Sonoff TH16 que controlam sistemas elétricos e coletam dados ambientais precisam garantir segurança adequada. Este artigo fornece fundamentação atual sobre ameaças de segurança em dispositivos IoT embarcados residenciais e como implementar protocolos de segurança eficientes, essencial para qualquer implementação prática segura. **Link:** https://doi.org/10.3390/s22186902 --- #### Artigo 8: Integração de Dispositivos IoT com Assistentes de Voz e Plataformas Cloud **Título:** "A Recommendation System for Trigger–Action Programming Rules via Graph Contrastive Learning" **Autores:** Zhejun Kuang, Xingbo Xiong, Gang Wu, Feng Wang, Jian Zhao and Dawen Sun **Publicação:** Sensors 2024, 24(18), 6151 **Resumo:** O trabalho apresenta um sistema de recomendação para programação trigger-action (TAP) em dispositivos IoT utilizando aprendizado contrastivo em grafos. Os autores discutem como automatizar a criação de regras de automação do tipo "SE dispositivo1.trigger ENTÃO dispositivo2.action" em ambientes de casa inteligente. O artigo aborda integração entre múltiplos dispositivos IoT, processamento de contexto e aprendizado de padrões de uso para automação inteligente. **Aplicação relacionada a sistemas embarcados:** O Sonoff TH16 utiliza programação trigger-action para automação baseada em condições de temperatura e umidade. Este artigo fornece fundamentação sobre como implementar sistemas de automação inteligente em dispositivos embarcados, incluindo processamento de regras, integração entre dispositivos e otimização de experiência do usuário em sistemas IoT. **Link:** https://doi.org/10.3390/s24186151 --- **Nota:** Todos os artigos listados são publicações reais da revista Sensors (MDPI), uma revista científica internacional com revisão por pares, indexada no Web of Science e Scopus. Os DOIs fornecidos permitem acesso direto aos artigos originais. --- ## 5. Comparativo com Produtos Similares ### 5.1 Lista de Produtos Relacionados 1. **Sonoff TH10** (Mesma linha, capacidade menor - 10A) 2. **Shelly 1PM** (Shelly, geração atual) 3. **TP-Link Kasa HS110** (TP-Link, geração atual) 4. **Sonoff Basic R3** (ITEAD, geração anterior) 5. **Aqara Smart Switch** (Xiaomi, geração atual) ### 5.2 Tabela Comparativa | Característica | Sonoff TH16 | Sonoff TH10 | Shelly 1PM | TP-Link Kasa HS110 | Sonoff Basic R3 | Aqara Smart Switch | | -------------------------- | ------------------------------ | ------------------------------ | ------------------- | ------------------- | ---------------------- | ------------------- | | **Fabricante** | ITEAD | ITEAD | Shelly | TP-Link | ITEAD | Xiaomi | | **Ano de Lançamento** | 2016 | 2016 | 2018 | 2016 | 2015 | 2018 | | **Corrente Máxima** | 16A | 10A | 16A | 15A | 10A | 10A | | **Potência Máxima** | 3500W | 2200W | 3500W | 1800W | 2200W | 2200W | | **Tensão de Operação** | 90-250V AC | 90-250V AC | 100-240V AC | 100-240V AC | 90-250V AC | 100-240V AC | | **Wi-Fi** | 802.11 b/g/n 2.4GHz | 802.11 b/g/n 2.4GHz | 802.11 b/g/n 2.4GHz | 802.11 b/g/n 2.4GHz | 802.11 b/g/n 2.4GHz | Zigbee 3.0 | | **Microcontrolador** | ESP8266 | ESP8266 | ESP8266 | Não divulgado | ESP8266 | Não divulgado | | **Sensores Integrados** | Não (externos) | Não (externos) | Não | Medição de energia | Não | Não | | **Sensores Compatíveis** | Si7021, AM2301, DS18B20, DHT11 | Si7021, AM2301, DS18B20, DHT11 | Não | Não | Não | Não | | **Medição de Energia** | Não | Não | Sim | Sim | Não | Não | | **Assistentes de Voz** | Alexa, Google | Alexa, Google | Alexa, Google | Alexa, Google | Alexa, Google | Alexa, Google, Siri | | **Aplicativo** | eWeLink | eWeLink | Shelly App | Kasa App | eWeLink | Mi Home / Aqara App | | **Firmware Alternativo** | Sim (Tasmota, ESPHome) | Sim (Tasmota, ESPHome) | Sim (Tasmota) | Não | Sim (Tasmota, ESPHome) | Não | | **Protocolo Cloud** | Proprietário (eWeLink) | Proprietário (eWeLink) | MQTT, HTTP | Proprietário | Proprietário (eWeLink) | Zigbee Hub | | **Preço Aproximado (USD)** | $15-20 | $12-15 | $15-20 | $25-30 | $8-10 | $20-25 | | **Dimensões (mm)** | 114 x 51 x 32 | 114 x 51 x 32 | 50 x 40 x 25 | 120 x 70 x 30 | 88 x 38 x 28 | 86 x 86 x 31 | | **Isolamento Galvânico** | Sim | Sim | Sim | Sim | Sim | Sim | | **Histórico de Dados** | 6 meses (temp/umid) | 6 meses (temp/umid) | Sim (energia) | Sim (energia) | Não | Sim (via hub) | | **Agendamento** | 8 temporizadores | 8 temporizadores | Ilimitado | Ilimitado | 8 temporizadores | Ilimitado | | **Cenas Inteligentes** | Sim | Sim | Sim | Sim | Sim | Sim | | **Controle Local** | Sim (firmware alt.) | Sim (firmware alt.) | Sim (MQTT/HTTP) | Sim (API local) | Sim (firmware alt.) | Via hub Zigbee | ### 5.3 Análise Comparativa **Sonoff TH16 vs Sonoff TH10:** - Diferença principal: capacidade de corrente (16A vs 10A) - Mesmas funcionalidades de sensoriamento e automação - Mesmo firmware e aplicativo **Sonoff TH16 vs Shelly 1PM:** - Shelly oferece medição de energia integrada (TH16 não) - Shelly tem firmware mais aberto nativamente - TH16 tem foco em sensoriamento ambiental (Shelly não) - Ambos suportam 16A **Sonoff TH16 vs TP-Link Kasa HS110:** - HS110 tem medição de energia integrada - HS110 é mais caro - TH16 oferece sensoriamento ambiental (HS110 não) - HS110 tem melhor suporte técnico e documentação **Sonoff TH16 vs Sonoff Basic R3:** - Basic R3 é geração anterior, mais simples - TH16 adiciona funcionalidades de sensoriamento - Basic R3 é mais barato - Ambos usam ESP8266 e firmware similar **Sonoff TH16 vs Aqara Smart Switch:** - Aqara usa Zigbee (requer hub), TH16 usa Wi-Fi direto - Aqara tem melhor integração com ecossistema Xiaomi - TH16 tem sensoriamento ambiental (Aqara não) - Aqara tem melhor design e acabamento **Referências:** - [Sonoff TH10 Specifications](https://www.sonoffbrasil.com.br/pt-BR/post/sonoff-th10-barra-th16) - [Shelly 1PM Documentation](https://shelly-support.eu/shelly1pm) - [TP-Link Kasa HS110 Specifications](https://www.tp-link.com/us/home-networking/smart-plug/hs110/) - [Sonoff Basic R3 Information](https://sonoff.tech/product/wifi-diy-smart-switch/basicr3) - [Aqara Smart Switch Specifications](https://www.aqara.com/us/smart_switch.html) --- ## 6. Referências Bibliográficas ### 6.1 Documentação Técnica 1. ITEAD Technology. _Sonoff TH16 User Manual_. Disponível em: https://www.sonoff.sk/user/27270/upload/ftp_client/manual/Manual-Sonoff-TH10-TH16.pdf 2. Espressif Systems. _ESP8266 Technical Reference Manual_. Disponível em: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp8266-technical-reference-manual_en.pdf 3. Espressif Systems. _ESP32 Technical Reference Manual_. Disponível em: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf 4. Espressif Systems. _ESP-IDF Programming Guide_. Disponível em: https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/ 5. Maxim Integrated. _DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer Datasheet_. Disponível em: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf 6. Silicon Labs. _Si7021-A20 I2C Humidity and Temperature Sensor Datasheet_. Disponível em: https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/Si7021-A20.pdf ### 6.2 Sites e Documentação de Produtos 7. Sonoff Brasil. _Sonoff TH10/TH16 - Interruptor Inteligente com Sensor de Temperatura e Umidade_. Disponível em: https://www.sonoffbrasil.com.br/pt-BR/post/sonoff-th10-barra-th16 8. TME Electronics. _Sonoff TH16 - Controlador de Temperatura_. Disponível em: https://www.tme.com/br/pt/details/sonoff-th16/automacao-para-edificios/sonoff/th16/ 9. FreeRTOS. _FreeRTOS Real-Time Operating System Documentation_. Disponível em: https://www.freertos.org/Documentation/RTOS_book.html 10. MQTT.org. _MQTT Protocol Specification_. Disponível em: https://mqtt.org/mqtt-specification/ ### 6.3 Produtos Similares 11. Shelly. _Shelly 1PM Documentation_. Disponível em: https://shelly-support.eu/shelly1pm 12. TP-Link. _Kasa Smart Wi-Fi Plug HS110_. Disponível em: https://www.tp-link.com/us/home-networking/smart-plug/hs110/ 13. Aqara. _Aqara Smart Switch_. Disponível em: https://www.aqara.com/us/smart_switch.html --- ## 7. Conclusão Este trabalho apresentou um estudo teórico-exploratório completo do Sonoff TH16, um interruptor inteligente Wi-Fi com capacidades de monitoramento ambiental. Foram analisadas suas funcionalidades, arquitetura técnica, componentes utilizados e tecnologias críticas que viabilizam sua operação. A proposta de reprodução utilizando ESP32 e componentes do ecossistema ESP-IDF demonstra a viabilidade técnica de implementar funcionalidades similares, embora com desafios significativos relacionados a segurança elétrica, certificações e desenvolvimento de firmware cloud. A pesquisa bibliográfica identificou áreas-chave de conhecimento necessárias para implementação: arquitetura de sistemas embarcados, protocolos de comunicação IoT, sistemas operacionais em tempo real e técnicas de economia de energia. Os artigos sobre aplicações fornecem contexto sobre integração em sistemas maiores de automação residencial, segurança e integração com plataformas cloud. O comparativo com produtos similares mostra que o Sonoff TH16 ocupa uma posição única no mercado, combinando alta capacidade de corrente (16A) com funcionalidades de sensoriamento ambiental, características que não são comuns em produtos concorrentes na mesma faixa de preço. Este estudo serve como base sólida para um projeto prático futuro, fornecendo fundamentação teórica, análise técnica detalhada e identificação clara dos desafios e limitações a serem enfrentados na implementação. --- **Data de Conclusão:** 10/11/2025 **Versão:** 1.0