# Smart Controle Universal Wi-Fi

| Nome do membro | Matrícula |
| -------------- | --------- |
| Artur Handow Krauspenhar | 231034082 |
| Carlos Eduardo Rodrigues | 221031265 |
| Gabriel Fernando de Jesus Silva | 222022162 |
| Patricia Helena Macedo da Silva | 221037993 |


## 1. Descrição do Produto Selecionado e Análise Técnica do Funcionamento

### 1.1 Descrição do Produto

#### 1.1.1 Funções principais 

O **Smart Controle Universal Wi-Fi Positivo** é um dispositivo desenvolvido para integrar aparelhos eletrônicos tradicionais a sistemas de automação residencial. Seu principal objetivo é substituir controles remotos convencionais, permitindo que o usuário ligue, desligue ou ajuste equipamentos como televisores, aparelhos de som, decodificadores e ar-condicionados diretamente pelo smartphone ou por comandos de voz. Através do aplicativo "Positivo Casa Inteligente" é possível criar rotinas e automações, como programar o ar-condicionado para ligar antes de o morador chegar em casa.

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![Foto 1](assets/controle-universal-1.jpg)
<br><i>Figura 1 - Smart Controle Universal Wi-Fi Positivo</i>

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O aparelho opera através de conexão Wi-Fi (2,4 GHz) e utiliza sinais infravermelhos para controlar os dispositivos, imitando o funcionamento dos controles remotos originais. Ele oferece cobertura de 360° e alcance de até 8 metros, o que permite que um único controle posicionado em local estratégico envie comandos para vários aparelhos no mesmo ambiente. Além disso, o produto é compatível com assistentes de voz Alexa e Google Assistente, permitindo que os comandos sejam realizados de forma prática e sem necessidade de abrir o aplicativo.


Em termos de construção, o dispositivo apresenta design compacto, leve e discreto, com corpo preto arredondado que facilita sua colocação em mesas, estantes ou racks. Ele é indicado para uso em ambientes internos e necessita estar posicionado em local com linha de visão livre para os aparelhos a serem controlados.



#### 1.1.2 Público-alvo e contexto de uso
O público-alvo são usuários residenciais que buscam praticidade e conforto no uso de dispositivos domésticos, especialmente aqueles interessados em dar os primeiros passos no universo de casas inteligentes. O produto é ideal para quem deseja simplificar a rotina substituindo múltiplos controles físicos por uma solução integrada e acessível. O contexto de uso mais comum é em salas de estar, quartos e escritórios, onde há vários aparelhos com controle remoto e o usuário deseja gerenciá-los por smartphone ou comandos de voz.

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![Foto 2](assets/controle-universal-2.png)
<br><i>Figura 2 – É possível utilizar comandos de voz por meio de assistentes virtuais ou controlar através do aplicativo no celular.</i>

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Além de consumidores individuais, o produto também pode atender a pequenos estabelecimentos comerciais ou escritórios que desejam automatizar o controle de TVs, aparelhos de ar-condicionado ou sistemas de som de forma remota.

#### 1.1.3 Segmento de mercado
O Smart Controle Universal Wi-Fi da Positivo se posiciona no segmento de automação residencial de entrada, oferecendo uma alternativa de baixo custo e fácil configuração em comparação a hubs mais complexos e caros. Ele concorre com marcas internacionais como BroadLink, Moes e TP-Link (linha Tapo), que oferecem dispositivos com funções semelhantes.


### 1.2 Análise Técnica

O **Smart Controle Universal Wi-Fi Positivo Casa Inteligente** é um dispositivo de automação residencial que integra um **módulo OEM Tuya CBU**, fabricado pela **Hangzhou Tuya Information Technology Co., Ltd.** e homologado pela ANATEL (nº 03171-23-11765) como **transceptor de radiação restrita**.
O produto segue o modelo **OEM (Original Equipment Manufacturer)**, ou seja, a Positivo adota um **módulo de hardware certificado e pré-projetado** por outra empresa, incorporando-o ao seu ecossistema de software, design de gabinete, firmware personalizado e aplicação móvel.

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![Foto 3](assets/homologacao-anatel.png)
<br><i>Figura 3 – Consulta ao portal da ANATEL confirma que a fabricante do módulo é a Hangzhou Tuya Information Technology Co., Ltd.</i>

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#### 1.2.1 **Principais módulos do sistema**

* **Sensores:**
  O controle universal não utiliza sensores ambientais como temperatura ou luminosidade, mas possui um receptor infravermelho (IR) acoplado ao circuito principal. Esse receptor capta sinais de controles originais, permitindo que o sistema entre em modo de aprendizado (*learning mode*) e grave códigos IR de diferentes dispositivos. O datasheet do módulo CBU indica suporte a interfaces ADC e GPIO, o que viabiliza a conexão desse sensor receptor ao microcontrolador BK7231N.

* **Atuadores:**
  O principal atuador é o emissor infravermelho (IR LED de alta potência), responsável por transmitir os sinais de controle para televisores, sistemas de som e aparelhos de ar-condicionado. O módulo dispõe de cinco saídas PWM de 32 bits, que permitem ajustar com precisão a potência e a modulação da luz IR, garantindo compatibilidade com protocolos IR diversos.

* **Módulo de controle:**
  O coração do sistema é o **módulo Tuya CBU**, que contém o **chip BK7231N**, um microcontrolador ARM Cortex de 32 bits a 120 MHz, com 2 MB de flash e 256 KB de RAM. Ele possui periféricos como UART, SPI, ADC e PWM e é responsável tanto pelo processamento de comandos quanto pela gestão das comunicações Wi-Fi e Bluetooth LE. O BK7231N opera com tensão de 3,0 a 3,6 V e foi projetado para baixo consumo de energia (≈ 85 mA em operação e 330 µA em modo de suspensão). O firmware do módulo atua como ponte entre o aplicativo Positivo Casa Inteligente e os dispositivos IR controlados.

* **Interface de usuário:**
  O usuário interage exclusivamente por meio do **aplicativo Positivo Casa Inteligente**, por ele, é possível configurar o dispositivo, registrar novos controles, criar rotinas e acionar os equipamentos por voz (assistentes Google e Alexa). Fisicamente, o aparelho conta apenas com um LED indicador de status e porta Micro-USB para alimentação (5 V / 1 A).

* **Conectividade e redes:**
  O módulo CBU integra duas tecnologias de comunicação:

  * **Wi-Fi IEEE 802.11 b/g/n (2,4 GHz)** — com modos STA, AP e STA + AP, suporte a SmartConfig e criptografia WEP, WPA/WPA2 e WPA3-PSK (AES);
  * **Bluetooth Low Energy (LE)** — usado para emparelhamento rápido e configuração inicial.
    A antena PCB integrada possui ganho de 2,2 dBi, suficiente para comunicação estável em ambientes internos. O sinal IR emitido cobre ângulo de 360° e alcance efetivo de até 8 m.

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![Foto 4](assets/cbu-top-view.png)
<br><i>Figura 4 – Vista superior do módulo CBU.</i>

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### **Identificação de tecnologias críticas**

* **Protocolos sem fio:**
  O sistema baseia-se no Wi-Fi 2,4 GHz (IEEE 802.11 b/g/n) e no Bluetooth LE. Essa dupla permite configuração local via BLE e controle remoto via nuvem Tuya, possibilitando comunicação bidirecional com o aplicativo e assistentes de voz.

* **Sistema operacional embarcado:**
  O módulo CBU utiliza um **RTOS (Real-Time Operating System)** leve e otimizado pela Tuya para IoT. Esse sistema gerencia as tarefas em tempo real, como comunicação de rede, controle de pinos GPIO e execução de scripts de automação, além de incluir a pilha de protocolos MQTT para integração com a Tuya Cloud.

* **Técnicas de economia de energia:**
  O BK7231N implementa **modos de suspensão automática** e controle dinâmico de RF, reduzindo o consumo quando não há transmissão de dados. A corrente em repouso pode chegar a ≈ 330 µA, o que minimiza o gasto energético do dispositivo quando inativo.

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![Foto 5](assets/cbu-baixo-consumo-en.png)
<br><i>Figura 5 – Design de baixo consumo de energia: O MCU pode controlar o pino CEN ou RST com o pino GPIO para ligar/desligar o módulo.</i>

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## 2. Proposta de Reprodução com ESP32

### 2.1 Descrição Conceitual

O objetivo é replicar o produto Positivo—essencialmente uma ponte (bridge) entre Wi-Fi e Infravermelho—utilizando um ESP32 e componentes de prateleira, programados inteiramente dentro do ecossistema ESP-IDF (Espressif IoT Development Framework).

A arquitetura do projeto substitui a plataforma proprietária e fechada da Tuya (usada pela Positivo) por uma solução baseada em componentes abertos e um firmware customizado, focado em estabilidade e controle local.   

A implementação seria dividida nos seguintes módulos funcionais:

**Módulo 1:** Núcleo de Controle e Conectividade (O ESP32). O ESP-IDF, baseado em FreeRTOS, gerenciaria todas as tarefas. A conectividade Wi-Fi seria implementada usando o driver esp_wifi. O dispositivo seria configurado no modo Estação (STA) para se conectar à rede Wi-Fi local.
**Hardware:** Um módulo ESP32.

**Módulo 2:** Atuador (Transmissão Infravermelha). O RMT é projetado especificamente para gerar sequências de pulsos precisas sem sobrecarregar a CPU.
**Hardware:** Um ou mais diodos emissores de IR (LEDs IR). Para replicar a cobertura de 360 graus, múltiplos LEDs seriam posicionados em um arranjo circular, todos conectados à mesma saída GPIO.
  
**Módulo 3**: Sensor (Recepção e "Modo Aprendizado"). O mesmo periférico RMT, mas usando um canal diferente configurado em modo de recepção.
**Hardware:** Um módulo receptor de IR. Este componente é essencial, pois já demodula o sinal de 38 KHz, fornecendo ao ESP32 um pulso digital limpo.

**Módulo 4:** Interface de Controle (Local e Nuvem). Esta é a área com a maior divergência e melhoria em relação ao produto original. Em vez de depender de um aplicativo fechado (Tuya), a reprodução com ESP32 implementaria duas interfaces abertas:
  1. Interface Local (Servidor Web): O ESP32 hospedaria um pequeno servidor web na rede local. Ao acessar o IP do ESP32, o usuário teria uma interface para configurar o Wi-Fi (modo AP inicial), ativar o "Modo Aprendizado" (Módulo 3) e nomear os botões (ex: "TV_Ligar"), testar os sinais aprendidos. (Esta interface local elimina a dependência total de um aplicativo e da nuvem, uma melhoria significativa de usabilidade.)
  2. Interface de Integração (MQTT): O firmware se conectaria a um broker MQTT (como Mosquitto, ou o add-on do Home Assistant). O dispositivo se inscreveria em um tópico (ex: casainteligente/sala/ir/comando). Isso substitui a integração proprietária da Tuya com Alexa/Google. Ao se integrar com o Home Assistant via MQTT, o dispositivo pode ser exposto corretamente e de forma nativa para ambos Alexa e Google Assistente, resolvendo completamente a integração "não amigável" e a necessidade de "Cenas" manuais que afeta os usuários do Google Assistente no produto Positivo.   

**Módulo 5:** Lógica de Software (Bibliotecas IR). O firmware precisaria de uma lógica para decodificar e codificar protocolos IR padrão (NEC, Sony, RC5, etc.), replicando a "Biblioteca Existente" da Positivo.

### 2.2 Diagrama Conceitual do Sistema

![Foto 6](assets/diagrama_da_proposta.png)
<br><i>Figura 6 – Diagrama da nossa proposta</i>

### 2.3 Limitações e Desafios Esperados

**Protocolos Complexos (Ar-Condicionado):** Este é o maior desafio de implementação. Controles remotos de ar-condicionado não enviam comandos simples (como "aumentar temperatura"). Em vez disso, eles transmitem o estado completo do dispositivo (ex: "Modo: Frio, Temp: 22°C, Ventilação: Média, Swing: Ligado") em um único pacote de dados longo e complexo. O projeto DIY teria que decodificar e, mais importante, re-codificar esses pacotes complexos para cada marca (LG, Samsung, Midea, etc.), uma tarefa que a biblioteca Tuya já resolveu.

**Potência do Emissor:** Para alcançar o alcance de "8 metros"  do original, um LED IR não pode ser acionado diretamente por um pino GPIO do ESP32 (que tem corrente limitada). É necessário um circuito de amplificação para fornecer a corrente necessária (na ordem de 100mA) para o LED IR, aumentando a complexidade do circuito.   

**Interface de Configuração:** O produto Positivo usa um aplicativo móvel polido (embora baseado em Tuya). A versão ESP-IDF exigiria uma própria interface de configuração, provavelmente um servidor web hospedado no próprio ESP32 para configuração inicial do Wi-Fi e aprendizado de botões.   

**Dependência de um Hub (Home Assistant):** O produto Positivo se conecta diretamente aos servidores Tuya, que por sua vez têm skills para Alexa e integração (limitada) com o Google Assistente. O projeto DIY com MQTT perde essa integração direta. Ele se torna dependente de um hub de automação central (como o Home Assistant) para atuar como uma ponte entre o MQTT e os assistentes de voz, adicionando outro sistema para configurar e manter.   

**Gerenciamento de Armazenamento:** Embora o NVS seja a solução para o bug de perda de energia, gerenciar o armazenamento de dezenas de códigos IR aprendidos (que são essencialmente "blobs" de dados brutos) não é trivial. O firmware deve alocar espaço, gerenciar chaves (nomes de botões) e lidar com a leitura/escrita de dados binários de forma eficiente.

## 3. Pesquisa Bibliográfica e Tecnológica

### 3.1 Artigos Científicos sobre Tecnologias Envolvidas que Viabilizam a Existência do Produto

#### 3.1.1 Artigo: *Design and Research of Infrared Remote Control Based on ESP8266*

**Autores:** Al-Sabri Akram Ali e Xianan Bao – School of Informatics, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, China.

O artigo “Design and Research of Infrared Remote Control Based on ESP8266” apresenta o desenvolvimento de um **controle remoto inteligente universal baseado em infravermelho (IR)** e no **microcontrolador ESP8266**, voltado ao controle de eletrodomésticos via Internet. O estudo parte do problema comum de possuir múltiplos controles remotos para diferentes dispositivos e propõe uma solução única e integrada, capaz de reunir todas as funções de controle em um aplicativo móvel conectado por Wi-Fi.

O sistema utiliza o **módulo ESP8266** como núcleo do hardware, permitindo comunicação sem fio e processamento embarcado, enquanto o módulo **HXD019DML** realiza o envio e recebimento de sinais infravermelhos, possibilitando inclusive a **autoaprendizagem de códigos IR** de diferentes fabricantes. O aplicativo Android desenvolvido envia comandos via Wi-Fi ao microcontrolador, que por sua vez aciona o emissor IR do dispositivo.

Os autores destacam que a proposta oferece uma alternativa viável e de baixo custo para automação residencial, ao conectar aparelhos tradicionais (como TVs e ar-condicionados) à Internet sem necessidade de substituição.

Link: [https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=108849](https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=108849) <br>
DOI: [https://doi.org/10.4236/oalib.1107314](https://doi.org/10.4236/oalib.1107314)

#### 3.1.2 Artigo: *Cryptography Algorithms for Enhancing IoT Security*

**Autores:** Fursan Thabit, Nour Moustafa, Ibrahim Khalil, Elena Sitnikova - Data61, CSIRO, Austrália; University of New South Wales, Austrália.

O artigo "Cryptography Algorithms for Enhancing IoT Security" apresenta uma revisão literária acerca da Internet das Coisas (IoT), detalhando algoritmos e métodos criptográficos essenciais para garantir a segurança, privacidade e autenticidade em dispositivos e redes de IoT. O estudo trata das vulnerabilidades e das soluções necessárias em uma arquitetura de cinco camadas (dispositivo sensor, gerenciamento de rede, composição de serviço, aplicação e interface do usuário).

O artigo de revisão também destaca a importância da criptografia de hardware em microcontroladores de baixo consumo (como o BK7231N ou o ESP32) para proteger o firmware, as chaves de acesso e os códigos IR salvos de ataques físicos e lógicos. Em termos de comunicação, é justificado o uso de protocolos seguros (como TLS/SSL) sobre o Wi-Fi e sobre a pilha MQTT para evitar a interceptação de comandos do aplicativo e garantir a autenticidade (que apenas o App legítimo possa controlar o dispositivo). 

Link: [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542660523000823?via%3Dihub](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542660523000823?via%3Dihub) <br>
DOI: [10.1016/j.iot.2023.100759](https://doi.org/10.1016/j.iot.2023.100759)

#### 3.1.3 Artigo: *DEVELOPMENT OF AN INFRARED AND WI-FI BASED HOME AUTOMATION SYSTEM*

**Autores:** Falohun A.S., Makinde B. O., Odeniyi O A e Gbadamosi O.A.

O artigo foca na inconveniência de possuir múltiplos controles remotos  e apresenta o desenvolvimento de um sistema para universalizar o controle de aparelhos. O sistema é construído em torno de um microcontrolador programado para receber comandos de duas fontes: da internet, através de um módulo Wi-Fi (ESP8266) , e de um controle de mão, através de um receptor/decodificador de infravermelho. O protótipo foi testado com sucesso para controlar quatro aparelhos domésticos (TV, som, luz e ventilador). **A tecnologia de infravermelho (IR)** é um pilar central do projeto, implementada através do receptor/decodificador **IR TSOP1736**. Este componente específico é descrito como um dispositivo de 3 pinos que recebe os "bursts" (rajadas) de infravermelho emitidos por um controle remoto de mão e fornece um **"fluxo de bits demodulado"** em sua saída. Este fluxo de bits é então lido e interpretado pelo microcontrolador do sistema , que decodifica o sinal e ativa o aparelho correspondente. O estudo valida essa abordagem ao detalhar a etapa de testes, onde os dados-chave de cada tecla do controle foram verificados com sucesso, servindo como base tecnológica direta para a função de "aprendizado" e replicação encontrada em controles universais inteligentes.

Link: [https://www.researchgate.net/publication/373953872_Development_of_An_Infrared_And_Wi-Fi_Based_Home_Automation_System#:~:text=a%20great%20deal%20%20of,own%20%20separate%20remote%20and](https://www.researchgate.net/publication/373953872_Development_of_An_Infrared_And_Wi-Fi_Based_Home_Automation_System#:~:text=a%20great%20deal%20%20of,own%20%20separate%20remote%20and) <br>

#### 3.1.4 Artigo: *RESEARCH PAPER FOR SMART HOME AUTOMATION SYSTEM USING ESP32 WITH BLYNK, IR REMOTE & MANUAL CONTROL RELAY, IOT PROJECT*

**Autor:** Anjali Shrivastav.

O artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema de automação residencial que tem como pilar tecnológico o microcontrolador **ESP32** e a plataforma Blynk para comunicação via Internet das Coisas (IoT). O trabalho foca na **criação de um sistema de controle e monitoramento de dispositivos residenciais** que seja "de baixo custo e confiável" e que reduza o esforço humano, sendo eficiente em termos de tempo e energia.

O ponto crucial para o projeto de reprodução é o uso do **ESP32**, que é destacado como ideal por ser um Sistema em um Chip (SoC) que já possui funcionalidades de Wi-Fi e Bluetooth integradas. Essa integração **elimina a necessidade de módulos de comunicação externos complexos, simplificando a arquitetura de hardware e reduzindo o custo total do dispositivo**.

Link: [https://ijireeice.com/wp-content/uploads/2021/06/IJIREEICE.2021.9565.pdf#:~:text=Abstract%20%E2%80%93%20This%20paper%20presents,controlling%20devices%20and%20appliances%20remotely](https://ijireeice.com/wp-content/uploads/2021/06/IJIREEICE.2021.9565.pdf#:~:text=Abstract%20%E2%80%93%20This%20paper%20presents,controlling%20devices%20and%20appliances%20remotely) <br>

### 3.2 Artigos Científicos sobre Aplicação / Uso do Produto

#### 3.2.1 Artigo: *Design of Smart Universal Remote using Mobile for Home Automation*

**Autores:** Joydeep Roy e Joyanta Kumar Roy - MCKV Institute of Engineering, West Bengal, Índia.

O artigo “Design of Smart Universal Remote using Mobile for Home Automation” tem como foco o **uso prático de um controle remoto universal inteligente** como solução para simplificar o controle de múltiplos dispositivos domésticos. O estudo parte do problema cotidiano de o usuário precisar lidar com vários controles remotos, cada um específico de um aparelhom, e propõe o uso do smartphone como uma plataforma central de automação residencial, capaz de substituir todos eles.

O sistema foi desenvolvido para permitir que o celular funcione como interface principal de controle de eletroeletrônicos e utilidades domésticas, operando dispositivos como televisores, sistemas de som, ar-condicionados, luzes e ventiladores. A aplicação principal está na centralização e simplificação da interação do usuário com o ambiente doméstico, promovendo conforto e praticidade. Por meio de um aplicativo móvel, o usuário pode gravar os sinais infravermelhos de qualquer controle remoto e reproduzi-los quando desejar.

Link: [https://www.iosrjournals.org/iosr-jce/papers/Vol16-issue5/Version-8/K016587380.pdf](https://www.iosrjournals.org/iosr-jce/papers/Vol16-issue5/Version-8/K016587380.pdf)


#### 3.2.2 Artigo: *Development and verification of a smart remote control system for home appliances*

**Autores:** Yi-Nan Lin, Sheng-Kuan Wang, Cheng-Ying Yang, Victor R.L. Shen, Tony Tong-Ying Juang, Wen-Hao Hung - Department of Electrical Engineering, National Taipei University of Technology, Taipei, Taiwan.

O estudo de 2020 apresenta o desenvolvimento e verificação de um sistema de controle remoto inteligente utilizando um aplicativo para smartphone, com as mesmas funções que múltiplos controles remotos. O sistema usa a placa integrada do Arduino para gravar funções de diversos controles remotos e transmiti-los por infravermelho para eletrodomésticos, realizar o envio e recebimento de dados do app no smartphone, tanto via bluetooth quanto wifi. Para eliminar possíveis falhas lógicas, o fluxo operacional proposto foi validado com o software WoPed (Workflow Petri Net Designer), que de acordo com o artigo, é o software ideal para análise de modelagens baseadas em Petri nets (que são basicamente diagramas estruturados como grafos direcionados).

O sistema desenvolvido pelo estudo foi testado por 60 participantes, sendo 30 deles com mais experiência em tecnologia e 30 com pouca experiência. O resultado mostrou que o sistema de controle remoto inteligente proposto foi bem aceito por 73% dos participantes com a razão de que era algo conveniente e novo, porém, 23% dos participantes não aprovaram o sistema relatando ser a mais para aprender, o que seria desnecessário.

Link: [https://www.scopus.com/pages/publications/85094139150?origin=resultslist#tab=references](https://www.scopus.com/pages/publications/85094139150?origin=resultslist#tab=references) <br>
DOI:[10.1016/j.compeleceng.2020.106889](https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2020.106889)

#### 3.2.3 Artigo: *Mainstream Smart Home Technology-Based Intervention to Enhance Functional Independence in Individuals With Complex Physical Disabilities: Single-Group Pre-Post Feasibility Study*

**Autores:** Dan Ding, Lindsey Morris, Gina Novario, Andrea Fairman, Kacey Roehrich, Palma Foschi Walko, Jessica Boateng - University of Pittsburgh, Estados Unidos.

O estudo avalia a viabilidade da intervenção ASSIST (Autonomy, Safety, and Social Integration via Smart Technologies) em promover a independência funcional em indivíduos com deficiências físicas complexas através do uso de MSHT (*Mainstream Smart Home Technologies*), como speakers inteligentes e dispositivos de automação.

A relevância do artigo reside na aplicação prática e social de soluções IoT. Ele demonstra que tecnologias como um Controle Universal Wi-Fi (que se enquadra como MSHT) têm o potencial de atuar como Tecnologia Assistiva à pessoas com deficiências complexas. O artigo mostra que essas tecnologias podem abordar diversas necessidades do cotidiano, incluindo o controle ambiental, que inclui o controle de luzes e ventiladores. Os resultados mostraram que 74,8% das tarefas abordadas fizeram a transição de exigir assistência para serem concluídas de forma independente pelos participantes. O estudo conclui que as MSHTs são uma opção viável e de menor custo em comparação com as Tecnologias Assistivas tradicionais.

Link: [https://rehab.jmir.org/2025/1/e70855](https://rehab.jmir.org/2025/1/e70855) <br>

DOI: [10.2196/70855](https://doi.org/10.2196/70855)

#### 3.2.4 Artigo: *AUTOMAÇÃO E OTIMIZAÇÃO ENERGÉTICA DE SISTEMAS DE AR-CONDICIONADO VIA CONTROLE CENTRALIZADO COM DISPOSITIVOS IOT*

**Autores:** Leandro Ferrarezi Valiante e Ricardo Bussons da Silva - Instituto Federal de Rondônia.

Este trabalho demonstra a **aplicação prática** de um sistema de controle centralizado de ar-condicionado em uma instituição de ensino, utilizando dispositivos de Internet das Coisas (IoT) de baixo custo, baseados no microcontrolador ESP32. O objetivo principal do uso da tecnologia é otimizar o consumo de energia, reduzir custos operacionais e manter o conforto térmico adequado ao ambiente de aprendizagem.

O estudo é particularmente útil por abordar a implementação de um sistema DIY que lida diretamente com o desafio dos **Protocolos Complexos de Ar-Condicionado**. Como os comandos de climatização exigem o envio do estado completo do aparelho (temperatura, modo, velocidade do ventilador, etc.), o projeto de reprodução não pode simplesmente decodificar a lógica do fabricante (LG, Samsung, etc.).**Para resolver isso, o sistema implementado no artigo utiliza o modo de aprendizado (learning mode). Em vez de recriar o protocolo.**
Link: [https://periodicos.newsciencepubl.com/arace/article/view/8921/10842](https://periodicos.newsciencepubl.com/arace/article/view/8921/10842) <br>
DOI:[10.56238/arev7n10-109](https://doi.org/10.56238/arev7n10-109)


## 4. Comparativo com Produtos Similares

### Produtos Relacionados

- Produto 1: BroadLink RM4 Mini
- Produto 2: Elgin Smart Home
- Produto 3: Homey Bridge
- Produto 4: Xiaomi Smart Speaker
- Produto 5: Intelbras IZY Connect (ECIZ 1001)

### Tabela Comparativa

| Produto       | Principais Características | Tecnologias | Controle | Preço | Observações |
| ------------- | -------------------------- | ----------- | -------- | ----- | ----------- |
| BroadLink RM4 Mini    |     Controle IR universal 360°, grande base de dados na nuvem para fácil configuração.                       |   IR, Wi-Fi 2.4 GHz, Nuvem (BroadLink)          |   App (BroadLink), Voz (Alexa/Google)       |  R$249     |    Principal concorrente. Solução plug-and-play e madura, porém dependente de serviços em nuvem para operação completa.         |
| Elgin Smart Home     |    Controle IR universal, marca nacional forte, integração com assistentes de voz.                        |    IR, Wi-Fi 2.4 GHz, Nuvem (Elgin)         |     App (Elgin Smart), Voz (Alexa/Google)     |   R$70 - R$100    |  **Custo-benefício competitivo**. Marca Nacional.           |
| Homey Bridge |   Hub de automação que suporta múltiplos protocolos e integrações. | Wi-Fi, IR, Bluetooth LE, Zigbee, Z-Wave (Plus, S2), RF 433 MHz | Google Assistant, Amazon Alexa, Siri Shortcuts | R$370 - R$480 | Permite conectar mais de 50.000 produtos e 1.000 marcas. Trata-se de um hub de automação mais completo, porém, não comercializado no Brasil. |
| Xiaomi Smart Speaker     |    Não é um controlador universal que se conecta a um assistente; É um smart speaker (igual Echo Dot da Amazon) completo que inclui um controlador IR como um recurso secundário. |     Infravermelho (IR), Wi-Fi Dual-Band (2.4/5GHz) , Bluetooth 5.0.        |     Voz Nativa (Google Assistente) , App "Google Home" , App "Xiaomi Home".     |   R$300    | Substitui a necessidade de um controlador e de um smart speaker. Oferece controle de voz mais rápido (nativo) e conectividade Wi-Fi superior (5GHz). |
| Intelbras IZY Connect (ECIZ 1001)     |  Alcance IR superior (até 15m). Cobertura 360°.  | Infravermelho (IR), Wi-Fi 2.4GHz.  | App "Izy Smart" , Comando de Voz (via Alexa/Google Assistente).  |   R$100    |  Marca Nacional. Bom desempenho IR, seu alcance de 15m resolve instalações em salas grandes. Ecossistema Tuya.    |


## 5. Referências Bibliográficas

> 1. Developer Tuya. **CBU Module Datasheet**. Disponível em: [https://developer.tuya.com/en/docs/iot/cbu-module-datasheet?id=Ka07pykl5dk4u](https://developer.tuya.com/en/docs/iot/cbu-module-datasheet?id=Ka07pykl5dk4u). Acesso em: 8 nov. 2025.

> 2. Developer Tuya. **CBx Serial Module UART**. Disponível em: [https://developer.tuya.com/en/docs/iot/CBxxSerialModuleUART?id=Kajjtxaiaeh5j](https://developer.tuya.com/en/docs/iot/CBxxSerialModuleUART?id=Kajjtxaiaeh5j). Acesso em: 9 nov. 2025.

> 3. Positivo Casa Inteligente. **Smart Controle Universal Wi-Fi Positivo Casa Inteligente**. Disponível em: [https://www.positivocasainteligente.com.br/smart-controle-universal-wi-fi-positivo-casa-inteligente-cobertura-360-alcance-8m-alimentacao-micro-usb-11222769/p](https://www.positivocasainteligente.com.br/smart-controle-universal-wi-fi-positivo-casa-inteligente-cobertura-360-alcance-8m-alimentacao-micro-usb-11222769/p). Acesso em: 9 nov. 2025.

> 4. Lin, Yi-Nan; Wang, Sheng-Kuan; Yang, Cheng-Ying; Shen, Victor R.L.; Juang, Tony Tong-Ying; Hung, Wen-Hao. **Development and verification of a smart remote control system for home appliances**. Computers and Electrical Engineering, Volume 88, 2020. Disponível em:[https://www.scopus.com/pages/publications/85094139150?origin=resultslist#tab=references](https://www.scopus.com/pages/publications/85094139150?origin=resultslist#tab=references). Acesso em: 9 nov. 2025.

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