Pesquisa / P&D — Projeto experimental em desenvolvimento contínuo.
O Dubbern House Automation — JARVIS é um projeto autoral de pesquisa e desenvolvimento em Engenharia Elétrica, IoT, automação residencial, sistemas embarcados e Inteligência Artificial.
O projeto representa a evolução de uma linha de desenvolvimento iniciada durante o TCC de Engenharia Elétrica e busca construir, progressivamente, uma infraestrutura capaz de transformar uma residência convencional em um ambiente conectado, monitorado, automatizado e inteligente, integrando dispositivos físicos, sensores, atuadores, sistemas de automação, aplicações, agentes de IA e serviços digitais em uma arquitetura distribuída.
A residência funciona como um laboratório real de pesquisa e experimentação, permitindo avaliar tecnologias e arquiteturas que podem posteriormente ser aplicadas em Smart Buildings, automação empresarial e Smart Cities.
Desenvolver uma infraestrutura experimental capaz de automatizar progressivamente diferentes funções de uma residência, combinando hardware, software, IoT, automação, dados e Inteligência Artificial.
Principais objetivos:
- Automatizar equipamentos e ambientes residenciais;
- Monitorar ambientes e dispositivos;
- Realizar aquisição de dados por meio de sensores;
- Controlar dispositivos e atuadores;
- Implementar automações baseadas em eventos;
- Evoluir para automações baseadas em contexto;
- Integrar diferentes sistemas e serviços;
- Disponibilizar controle por aplicações e interfaces;
- Utilizar agentes de IA para interpretação, planejamento e execução;
- Explorar execução local de modelos de IA;
- Integrar serviços externos por APIs e webhooks;
- Criar rotinas progressivamente autônomas;
- Realizar monitoramento energético;
- Construir uma infraestrutura modular e reutilizável para aplicações futuras.
O projeto integra diferentes áreas de engenharia e computação:
- Sistemas embarcados;
- Internet of Things (IoT);
- Automação residencial;
- Redes e protocolos de comunicação;
- Integração de sistemas;
- Aquisição e processamento de dados;
- Inteligência Artificial;
- AI Agents e Agentic AI;
- Multi-Agent Systems;
- RAG;
- Memória contextual;
- Function calling;
- Planejamento e tomada de decisão;
- Automação baseada em linguagem natural;
- Edge Computing;
- Infraestrutura distribuída;
- Monitoramento energético.
Uma das linhas de pesquisa envolve a execução de modelos de IA localmente, buscando explorar maior autonomia, privacidade, controle sobre os dados e menor dependência de serviços externos.
A origem do projeto está no TCC de Engenharia Elétrica, desenvolvido utilizando o microcontrolador ARM TM4C1294 da Texas Instruments.
O projeto original implementava um sistema IoT para controle remoto de equipamentos residenciais, utilizando:
- Firmware em C;
- Microcontrolador ARM;
- Webserver embarcado;
- Página HTML;
- Comunicação em rede;
- Controle remoto de equipamentos;
- Comunicação serial;
- Monitoramento por meio do ThingSpeak.
O Dubbern House Automation representa a evolução dessa proposta, substituindo uma arquitetura centrada em um único microcontrolador por uma infraestrutura distribuída.
TCC — IoT + TM4C1294
↓
Sistemas Embarcados
↓
Aquisição de Dados
↓
Qualidade de Energia
↓
IoT + ESP32
↓
Automação Residencial
↓
Home Assistant + n8n
↓
Agentes de IA
↓
JARVIS
↓
Infraestrutura Inteligente
↓
Smart Home / Smart Building / Smart City
A arquitetura conceitual integra usuário, inteligência, automação, IoT e ambiente físico:
┌────────────────────────┐
│ USUÁRIO │
│ App / Web / Voz / IA │
└────────────┬───────────┘
│
▼
┌────────────────────────┐
│ JARVIS │
│ IA / Contexto / │
│ Orquestração / Decisão │
└────────────┬───────────┘
│
┌───────────────────┼───────────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌─────────┐ ┌────────────┐ ┌─────────┐
│ n8n │ │ Home │ │ APIs │
│Automação│ │ Assistant │ │Externas │
└────┬────┘ └──────┬─────┘ └────┬────┘
│ │ │
└───────────────────┼───────────────────┘
│
▼
┌───────────────────┐
│ Gateway / IoT │
└─────────┬─────────┘
│
┌─────────────┼─────────────┐
▼ ▼ ▼
ESP32 Sensores Atuadores
│ │ │
└─────────────┼─────────────┘
▼
AMBIENTE FÍSICO
Interface direta entre o sistema computacional e o ambiente residencial.
Pode incluir:
- ESP32;
- Sensores;
- Atuadores;
- Relés;
- Dispositivos inteligentes;
- Equipamentos residenciais;
- Sensores ambientais;
- Sensores elétricos;
- Dispositivos de aquisição;
- Módulos de comunicação.
Essa camada transforma decisões realizadas pelo software em ações físicas.
Responsável pela comunicação entre dispositivos físicos e sistemas superiores.
Tecnologias e arquiteturas estudadas:
- ESP32;
- Wi-Fi;
- MQTT;
- APIs;
- Comunicação serial;
- Gateways;
- Webhooks;
- Protocolos de automação;
- Dispositivos conectados.
O Home Assistant é estudado como camada central de integração da infraestrutura física.
Sua utilização permite explorar:
- Integração de dispositivos;
- Gerenciamento de sensores;
- Estados dos equipamentos;
- Automações;
- Cenas;
- Eventos;
- Histórico;
- Dashboards;
- Controle local.
A arquitetura busca evitar que cada dispositivo opere isoladamente, estabelecendo uma infraestrutura comum para diferentes componentes da residência.
O n8n funciona como uma camada de integração e automação.
A pesquisa explora sua utilização para:
- Workflows;
- Webhooks;
- APIs;
- Agentes;
- Automações;
- Notificações;
- Processamento de eventos;
- Integração com serviços externos;
- Comunicação entre sistemas;
- Execução de rotinas;
- Coordenação de diferentes ferramentas.
O JARVIS — Just A Rather Very Intelligent System representa a camada de inteligência e orquestração do projeto.
A proposta é construir uma central capaz de receber informações de diferentes sistemas, interpretar contexto e coordenar ferramentas para executar tarefas.
Fluxo conceitual:
Evento
↓
Aquisição de contexto
↓
JARVIS
↓
Interpretação
↓
Planejamento
↓
Decisão
↓
Seleção de ferramenta
↓
Execução
↓
Resultado
↓
Novo contexto
O objetivo é evoluir de automações exclusivamente determinísticas para uma arquitetura na qual agentes de IA possam participar da interpretação, planejamento e execução das tarefas.
O modelo de funcionamento pretendido combina eventos, contexto, inteligência e execução:
Evento
↓
Contexto ambiental
↓
Histórico
↓
Estado dos dispositivos
↓
Preferências
↓
IA
↓
Decisão
↓
Ação
Esse modelo representa uma evolução do paradigma tradicional:
SE condição
ENTÃO ação
para uma abordagem em que a decisão pode considerar múltiplas fontes de contexto.
A proposta é estudar sistemas capazes de adaptar seu comportamento de acordo com o ambiente e com diferentes situações.
A camada de Inteligência Artificial explora:
- AI Agents;
- Agentic AI;
- Multi-Agent Systems;
- Modelos locais;
- Modelos externos;
- RAG;
- Memória contextual;
- Ferramentas;
- Function calling;
- Planejamento;
- Tomada de decisão;
- Automação baseada em linguagem natural;
- Coordenação de múltiplos sistemas.
A IA é posicionada como uma camada superior de inteligência, responsável por ampliar as capacidades de interpretação, planejamento e coordenação da infraestrutura.
O projeto segue uma abordagem incremental de pesquisa e desenvolvimento:
Conceito
↓
Protótipo
↓
Experimentação
↓
Validação
↓
Implementação
↓
Evolução
A infraestrutura é expandida progressivamente à medida que novas tecnologias, dispositivos e arquiteturas são estudados.
Entre os temas atualmente explorados estão:
- Integração entre JARVIS e n8n;
- Integração com Home Assistant;
- Automação via ESP32;
- Execução de IA local;
- Modelos nativos;
- Infraestrutura com VPS;
- Utilização de Mac Mini como infraestrutura dedicada;
- Automação de serviços;
- Integração entre diferentes agentes;
- Gerenciamento de contexto;
- Comunicação entre sistemas;
- Arquitetura distribuída;
- Automação residencial inteligente;
- Monitoramento de energia;
- Integração com projetos de Engenharia Elétrica;
- Utilização de IA para coordenação de tarefas.
| Categoria | Tecnologias / Conceitos |
|---|---|
| Sistemas embarcados | ARM TM4C1294, ESP32 |
| Firmware | C |
| IoT | ESP32, Wi-Fi, MQTT |
| Automação | Home Assistant, n8n |
| Integração | APIs, Webhooks, comunicação serial |
| Inteligência Artificial | AI Agents, Agentic AI, RAG, modelos locais e externos |
| Orquestração | JARVIS, n8n |
| Infraestrutura | Computador local, servidores, VPS, Cloud, Mac Mini |
| Execução | Containers, serviços distribuídos |
| Aplicações | Smart Home, Smart Building, Smart City |
Como o projeto permanece em pesquisa e desenvolvimento, os resultados são avaliados conforme novas etapas experimentais são implementadas.
Até o momento, o projeto estabelece uma arquitetura conceitual que integra:
- Sistemas embarcados;
- IoT;
- Automação residencial;
- Home Assistant;
- n8n;
- APIs e webhooks;
- Inteligência Artificial;
- Agentes de IA;
- Infraestrutura computacional;
- Orquestração;
- Monitoramento.
O principal resultado atual é a definição de uma infraestrutura experimental modular capaz de evoluir progressivamente sem depender de uma arquitetura monolítica ou de um único dispositivo.
A arquitetura possui potencial para aplicações em:
- Automação residencial;
- Monitoramento ambiental;
- Monitoramento energético;
- Automação de iluminação;
- Climatização;
- Gerenciamento de equipamentos;
- Controle por voz;
- Aplicações móveis;
- Agentes especializados;
- IA multimodal;
- Automação preditiva;
- Smart Buildings;
- Automação empresarial;
- Smart Cities.
A visão de longo prazo é construir uma Smart Home progressivamente autônoma, na qual diferentes funções possam ser monitoradas, controladas e automatizadas por uma infraestrutura central e modular.
A arquitetura deverá permitir a inclusão de novos dispositivos e sistemas sem necessidade de reconstruir toda a plataforma.
Hardware
+
IoT
+
Automação
+
Dados
+
IA
+
Agentes
+
Orquestração
=
Smart Home Inteligente
A mesma arquitetura poderá posteriormente servir como base para aplicações de maior escala:
Smart Home
↓
Smart Building
↓
Automação Empresarial
↓
Smart City
- Definição da arquitetura;
- Servidores;
- VPS;
- Rede;
- Containers;
- Home Assistant;
- n8n;
- Integrações iniciais.
- ESP32;
- Sensores;
- Atuadores;
- Aquisição de dados;
- Automação de dispositivos;
- Protocolos de comunicação.
- Workflows;
- Eventos;
- Rotinas;
- Webhooks;
- Integrações;
- Monitoramento.
- Agentes de IA;
- JARVIS;
- Memória;
- Contexto;
- Ferramentas;
- Modelos locais;
- Modelos externos.
- Coordenação entre agentes;
- Coordenação entre sistemas;
- Automação contextual;
- Execução autônoma;
- Monitoramento centralizado.
- Integração progressiva da residência;
- Automação de ambientes;
- Monitoramento energético;
- Automação inteligente;
- Controle centralizado;
- Expansão da infraestrutura.
- Evoluir a integração entre JARVIS, n8n e Home Assistant;
- Expandir a infraestrutura IoT baseada em ESP32;
- Avaliar novos sensores e atuadores;
- Avançar na execução local de modelos de IA;
- Explorar arquiteturas multiagentes;
- Desenvolver mecanismos de gerenciamento de contexto;
- Expandir automações baseadas em eventos e contexto;
- Integrar monitoramento energético;
- Avaliar novas arquiteturas de infraestrutura;
- Expandir progressivamente a automação residencial;
- Investigar aplicações futuras em Smart Buildings e Smart Cities.
O Dubbern House Automation faz parte de uma linha maior de desenvolvimento iniciada na Engenharia Elétrica e expandida para Computação, IA, IoT e automação.
Engenharia Elétrica
↓
Sistemas Embarcados
↓
IoT
↓
Aquisição de Dados
↓
Qualidade de Energia
↓
Automação Residencial
↓
Integração de Sistemas
↓
Inteligência Artificial
↓
Agentes
↓
JARVIS
↓
Infraestrutura Inteligente
A proposta é utilizar a residência como ambiente experimental para integrar conhecimentos de Engenharia Elétrica, Ciência da Computação, Inteligência Artificial, IoT e automação.
Pesquisa / P&D — Projeto experimental e de pesquisa aplicada em desenvolvimento contínuo.
O projeto permanece em evolução. A arquitetura ainda está sendo refinada, novos dispositivos e integrações estão sendo estudados e nem todas as funcionalidades previstas foram implementadas.
Limitações atuais:
- A arquitetura ainda está em evolução;
- Nem todos os dispositivos foram integrados;
- Algumas funcionalidades permanecem experimentais;
- A execução de IA local ainda está sendo estudada;
- A arquitetura definitiva de orquestração ainda está em desenvolvimento;
- O nível de automação será expandido progressivamente.
Yuri Fernando Dubbern
Engenheiro de Dados · AI Engineer · Enterprise Automation · IaC · DevOps · Robótica e Automação
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O Dubbern House Automation representa a evolução de uma pesquisa iniciada na Engenharia Elétrica para uma infraestrutura experimental de Smart Home, combinando sistemas físicos, IoT, automação e Inteligência Artificial em busca de uma residência progressivamente mais autônoma, integrada e inteligente.