Projeto de um sistema de comunicação de voz com controle remoto de acesso por meio de Power Line Communication

Abstract

A portaria eletrônica é amplamente utilizada como recurso de segurança em residências e condomínios em resposta à crescente criminalidade que aflige o país. Nesse contexto, é apresentado o projeto de uma solução integrada de interfonia e portaria eletrônica utilizando como canal de comunicação a rede elétrica predial. Essa solução pode ser vantajosa por reutilizar condutores preexistentes de maneira a facilitar a instalação e eventualmente reduzir custos. O sistema proposto implementa um servidor Voice over Internet Protocol (VoIP) conectado via modems Power-Line Communication (PLC) a gateways telefônicos distribuídos para realização de chamadas, e um relé para controle de acesso que é comandado por meio da discagem em um telefone. São discutidos os fundamentos funcionais do PLC e os principais protocolos que subsidiam o VoIP. É feito um apanhado sobre as normas e padrões de mercado que tratam sobre as diversas camadas dessa pilha. Apresenta-se o projeto de software do supracitado servidor proxy Session Initiation Protocol (SIP) que executa em um computador Linux embarcado e do firmware do microcontrolador que comanda o relé. Apresenta-se o projeto a nível de sistema dos protótipos e sua construção, sobretudo por meio da integração de componentes off-the-shelf. Ensaios realizados para caracterizar o desempenho do PLC atesteram que de fato ele atende a demanda de banda necessária para o VoIP empregado. Testes de repetibilidade qualificaram o bom funcionamento e a robustez do software desenvolvido.

Electronic gatekeeping is widely employed as a security countermeasure in residences and condominiuns in response to the escalating criminality that afflicts the country. In this context, it’s presented the project of an integrated solution of inter-phone features using the building’s electricity grid as the communications channel. Such solution may be advantageous for reusing preexisting condutors and therefore facilitating the installation and reducing costs. The presented system implements a Voice over Internet Protocol (VoIP) server which is accessed via Power-Line Communication (PLC) modems by distributed telephone gateways for making calls, and a relay for access control which is operated by dialing on a phone. The working fundamentals of the PLC and the network protocols comprising the VoIP are discussed. An overview is made regarding the standards about the multiple layers of the employed stack. A software design is presented for the aforementioned SIP proxy server, which runs in an embedded Linux computer, as well as for the firmware of the microcontroller which commands the relay. It’s presented the systems-level project and the construction of the prototypes, which is done foremostly by integration of off-the-shelf components. Tests carried out to assess the performance of the PLC have shown it indeed meets the demands of bandwidth required by the VoIP. Repeatibility tests have certified the adequate working and the robustness of the developed software.