Desarrollo de apps para el hogar inteligente: un 90% menos de tiempo para las rutinas diarias con la plataforma basada en IoT

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Desarrollo web

Innowise ha creado una aplicación doméstica inteligente basada en IoT para gestionar electrodomésticos y facilitar la interacción entre dispositivos digitales sin mediación humana.

Cliente

Industria

IT, Hi-Tech

Región

Cliente desde

2021

Nuestro cliente es una empresa de IT con sede en la UE especializada en software personalizado y basado en plataformas para hogares inteligentes. No se puede revelar información detallada sobre el cliente en virtud de las disposiciones del acuerdo de confidencialidad.

Desafío

Un hogar inteligente es un concepto de entornos domésticos interconectados que proporcionan a sus residentes un nivel de confort y control sin precedentes, haciendo la vida más fácil, segura y cómoda. Basado en la Internet of Things (IoT), el sistema del hogar inteligente conecta todos los dispositivos y aparatos digitales en un ecosistema. A menudo va más allá de la simple automatización, ofreciendo experiencias personalizadas inigualables.

A nuestro cliente se le ocurrió la idea de una solución de desarrollo de aplicaciones domésticas inteligentes que pudiera escalarse sin problemas. Aunque tenían un amplio grupo de desarrolladores cualificados dentro de los departamentos de IT, el cliente se acercó a Innowise ya que nuestra empresa tiene un historial probado de proyectos IoT exitosos.

Solución

Tras la obtención de los requisitos técnicos, Innowise desarrolló una plataforma web para gestionar dispositivos digitales con la capacidad de ampliarse según las necesidades. Esta red se gestiona de forma remota e independiente como un ecosistema de controladores, nodos, electrónica de consumo, electrodomésticos y otros sistemas. A través de las instalaciones domésticas inteligentes, los usuarios pueden acceder a una amplia funcionalidad y disfrutar de nuevas experiencias. Desarrollado por IA y ML, nuestra aplicación evalúa los hábitos de los usuarios, determina los patrones de consumo y, además, predice su comportamiento.

En cuanto a la lógica de la solución, implementamos una arquitectura de software que consta de componentes como

Nodos sensores que recogen datos de diversos sensores repartidos por toda la casa (iluminación, calefacción, ventilación y aire acondicionado, cocinas de gas o eléctricas, hornos, ducha, frigoríficos, sistema de seguridad y otros electrodomésticos);
Microcontroladores monoplaca y kits de microcontroladores Arduino y Raspberry Pi;
como repositorio de los datos de los sensores;
servicio de datos en cloud que recopila datos de múltiples áreas en cloud y transmite información a través de HTTP y API REST;
software de gestión de datos para configurar puntos de datos, tasas de registro, eventos y acciones, etc;
software de monitorización de datos para procesar alarmas y eventos basados en entradas de múltiples nodos sensores.

En cuanto a los módulos de la aplicación web para hogares inteligentes, hemos desplegado los siguientes.

Sistema inteligente de control de la iluminación

Empezamos montando el sistema centralizado de control de la iluminación de la casa. Además de configurar diferentes regímenes de iluminación, nuestro equipo de proyecto desarrolló funciones inteligentes relacionadas con el IoT que permitían una inmensa personalización basada en las preferencias individuales. Así, nuestros expertos desarrolladores introdujeron escenarios de uso para las luces inteligentes que incluían

iluminación sintonizable con la posibilidad de establecer el régimen de encendido/apagado en toda la casa o en determinadas habitaciones;
modos de iluminación (mientras se lee o se limpia la casa) o atenuación (mientras se ve una película) con la opción de modificar los tonos de color según el estado de ánimo de los residentes;
Ajustes personalizables para encender las bombillas sin pulsar ningún botón cuando los residentes entren en casa (función inteligente para evitar intrusiones);
ajustes personalizables para apagar la luz cuando los residentes salen de casa, lo que permite ahorrar una cantidad considerable de energía;
oportunidad de sincronizar la iluminación con un despertador, encendiendo las bombillas cada mañana para despertar a los residentes.

Mando a distancia de la cocina

A continuación, utilizamos funciones domésticas inteligentes para que el proceso de cocinar fuera más seguro y cómodo. En primer lugar, configuramos funciones inteligentes para los frigoríficos. Nuestro experimentado equipo conectó nodos sensores con la pantalla del frigorífico para que las cámaras del interior permitieran a los residentes ver la comida que sobraba. Además, gracias a la inteligencia artificial, los frigoríficos inteligentes sugieren recetas y platos en función de los gustos de los usuarios, crean planes de comidas semanales, hacen la lista de la compra e incluso envían la compra a domicilio. Además, nuestro equipo de proyecto implementó un asistente de voz que puede informar del tiempo, dar noticias breves, reproducir música y gestionar otros electrodomésticos inteligentes con un comando de voz.

Además, Innowise configuró funciones de cocina inteligente que incluían

detectar fugas de gas, humo y agua en la cocina y cortar la electricidad de la casa si los indicadores se desvían de un rango óptimo;
integración con el asistente de voz inteligente, donde los residentes pueden instalar ajustes personalizados, por ejemplo, precalentar la cocina a 180 grados mientras el usuario está mezclando los ingredientes para un pastel.

Sistema de control de baños y duchas

En cuanto a los baños, las avanzadas tecnologías IoT permiten recortar el consumo extra de agua. Para lograrlo, configuramos

Géiseres sintonizables que se encienden y apagan automáticamente, optimizando el consumo de agua durante las rutinas diarias de ducha;
controladores que desconectan el funcionamiento innecesario de aparatos que consumen mucha energía, como géiseres, calefactores y aparatos de aire acondicionado.

Sistema de seguridad domótico

En cuanto a la seguridad en el hogar, implementamos nodos sensores que detectan posibles amenazas, notifican inmediatamente a los residentes cualquier proceso que se pase por alto y desencadenan las acciones necesarias para evitarlo. Además, un sistema de seguridad inteligente permite

Sensores de proximidad, movimiento y vídeo que identifican accesos no autorizados y activan automáticamente la alarma antipánico, encienden las luces y llaman a la policía;
Se acabó el preguntarse si los electrodomésticos están apagados o si las puertas están cerradas cuando el propietario sale de casa, ya que un sistema inteligente se encargará de ello;
controladores para realizar determinadas tareas a una hora programada (para niños o familiares mayores), lo que garantiza que no se olvidarán de ejecutarlas.

En esencia, la aplicación IoT recopila datos sobre el funcionamiento del hogar, los procesa y muestra al propietario los datos más significativos cada día. Además, la aplicación sugiere determinadas acciones (por ejemplo, la hora de encender y apagar las luces en función de la experiencia previa, etc.) basándose en esta información. Una vez que los módulos anteriores estén totalmente implantados y desplegados, el cliente decidirá si desea desarrollar módulos posteriores.

Tecnologías y herramientas

Back-end

.NET6, RabbitMQ, Entity Framework, JWT, Redis Cache, Microservices, Elastic Search, MassTransit

Front-end

Angular, Typescript

Bases de datos

MS SQL Server, MongoDB

Cloud

Azure IoT Hub, Azure Function, Azure Ser,,vice Bus, Azure SQL Database, Azure Table Storage, Azure Stream Analytics

CI/CD

Canalizaciones Azure DevOps

DevOps

Docker

VCS

Git

Gestión de registros

ELK

Proceso

Inicialmente, se asignó al analista de negocio de Innowise la tarea de obtener los requisitos técnicos y evaluar la viabilidad del desarrollo de la aplicación de domótica. Nuestro BA desarrolló un backlog, priorizó las tareas en función de su urgencia e importancia y creó una hoja de ruta con los hitos que debían alcanzarse.

La gestión del proyecto se basó en la metodología Scrum, con seguimiento de las tareas e intercambio de información a través de Jira y Slack, respectivamente.

En cuanto a la pila tecnológica, optamos por el desarrollo .NET del lado del servidor y Angular para el front-end. El principal reto era integrar la plataforma con bibliotecas de terceros sin problemas. Así, utilizamos RabbitMQ para garantizar el procesamiento de la aplicación sin pérdidas de datos. La solución que lanzamos cumple las normas de telemetría y la normativa de la UE.

En la actualidad, nuestro equipo se centra en desarrollar una aplicación móvil completa que permita a los residentes gestionar a distancia las instalaciones de una casa inteligente. Además, nos encargamos del mantenimiento del software, corregimos errores menores y mejoramos la funcionalidad de la solución.

Equipo

Jefe de proyecto

Analista de negocio

Desarrolladores de Back-end

Desarrolladores de Front-end

Ingenieros de QA

Resultados

Como resultado, Innowise lanzó una solución de desarrollo de aplicaciones para hogares inteligentes que cuenta con las siguientes ventajas:

gestión de dispositivos digitales y electrodomésticos desde un solo lugar (toda la casa está interconectada a través de una interfaz);
escalabilidad (el usuario puede conectar sin problemas aspiradoras, aparatos de aire acondicionado y muchos más dispositivos a través de las API);
Mejora de la seguridad doméstica (sistema de detectores de movimiento, cámaras de vigilancia, cerraduras automatizadas);
control remoto (los residentes pueden gestionar los dispositivos incluso desde el trabajo);
Aumento de la eficiencia energética (los residentes informan de una disminución de los gastos en facturas de servicios públicos);
información sobre la gestión del hogar (gracias a la AI y el ML, un hogar inteligente puede sugerir decisiones inteligentes basadas en datos y predecir el comportamiento del usuario).

Duración del proyecto

Agosto de 2020 - En curso

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