Sviluppo di app per la casa intelligente: 90% di tempo in meno per le routine quotidiane con la piattaforma basata su IoT

Innowise ha realizzato un'applicazione smart home basata sull'IoT per gestire gli elettrodomestici e facilitare l'interazione tra i dispositivi digitali senza la mediazione umana.

Cliente

Industria

IT, Hi-Tech

Regione

Cliente da

2021

Il nostro cliente è un'azienda IT con sede nell'UE, specializzata in software personalizzati e basati su piattaforme per case intelligenti. Informazioni dettagliate sul cliente non possono essere divulgate in base alle disposizioni dell'NDA.

Sfida

Una casa intelligente è un concetto di ambienti domestici interconnessi che offrono ai loro residenti un livello senza precedenti di comfort e controllo, rendendo la vita più facile, più sicura e più conveniente. Basato sull'Internet delle Cose (IoT) , il sistema di casa intelligente collega tutti i dispositivi e gli apparecchi digitali in un unico ecosistema. Spesso va ben oltre la semplice automazione, offrendo esperienze personalizzate senza pari.

Il nostro cliente ha avuto l'idea di sviluppare un'applicazione per la casa intelligente che potesse essere scalata senza problemi. Pur disponendo di un vasto pool di sviluppatori qualificati all'interno dei dipartimenti IT, il cliente si è rivolto a Innowise in quanto la nostra azienda vanta una comprovata esperienza di progetti IoT di successo.

Soluzione

In seguito all'elicitazione dei requisiti tecnologici, Innowise ha sviluppato una piattaforma web per la gestione dei dispositivi digitali con la capacità di scalare in base alle esigenze. Questa rete è gestita in modo remoto e indipendente come un ecosistema di controller, nodi, elettronica di consumo, elettrodomestici e altri sistemi. Attraverso le strutture della smart home, gli utenti possono accedere a vaste funzionalità e vivere nuove esperienze. Alimentato da AI e ML, la nostra applicazione valuta le abitudini degli utenti, determina i modelli di consumo e, inoltre, prevede il comportamento degli utenti.

Per quanto riguarda la logica della soluzione, abbiamo implementato un'architettura software che consiste in componenti come

nodi sensore che raccolgono i dati da vari sensori sparsi in tutta la casa (illuminazione, riscaldamento, ventilazione e aria condizionata, stufe a gas o elettriche, forni, docce, frigoriferi, sistema di sicurezza e altri elettrodomestici);
Microcontrollori a scheda singola e kit di microcontrollori Arduino e Raspberry Pi;
database come archivio dei dati del sensore;
servizio cloud di dati che raccoglie dati da più aree nel cloud e trasmette informazioni tramite API HTTP e REST;
software di gestione dei dati per la configurazione di punti di dati, tassi di registrazione, eventi e azioni, ecc;
software di monitoraggio dei dati per l'elaborazione di allarmi ed eventi basati sugli input provenienti da più nodi sensore.

Per quanto riguarda i moduli della web app per la smart home, abbiamo distribuito i seguenti.

Sistema di controllo intelligente dell'illuminazione

Abbiamo iniziato assemblando il sistema di controllo centralizzato dell'illuminazione della casa. Oltre a configurare diversi regimi di illuminazione, il nostro team di progetto ha sviluppato funzioni intelligenti legate all'IoT che hanno permesso un'immensa personalizzazione in base alle preferenze individuali. Così, i nostri sviluppatori hanno introdotto scenari d'uso per le luci intelligenti che comprendevano

illuminazione sintonizzabile con la possibilità di impostare il regime di accensione/spegnimento in tutta la casa o in determinate stanze;
modalità di illuminazione (durante la lettura o la pulizia della casa) o di oscuramento (durante la visione di un film) con la possibilità di modificare le tonalità di colore in base all'umore dei residenti;
impostazioni personalizzabili per accendere le lampadine senza premere alcun pulsante quando i residenti entrano in casa (funzione intelligente per prevenire le intrusioni);
impostazioni personalizzabili per spegnere la luce quando i residenti escono di casa, il che consente di risparmiare una notevole quantità di energia;
possibilità di sincronizzare i fulmini con una sveglia, accendendo le lampadine ogni mattina per svegliare i residenti.

Controllo remoto della cucina

Poi, abbiamo utilizzato le funzionalità smart home per rendere il processo di cottura più sicuro e conveniente. In primo luogo, abbiamo configurato funzioni intelligenti per i frigoriferi. Il nostro team esperto ha collegato i nodi sensore con lo schermo del frigorifero, in modo che le telecamere all'interno permettano ai residenti di vedere il cibo rimasto. Inoltre, grazie all'intelligenza artificiale, i frigoriferi intelligenti suggeriscono ricette e piatti in base alle preferenze degli utenti, creano piani settimanali per i pasti, stilano una lista della spesa e si fanno persino consegnare la spesa. Inoltre, il nostro team di progetto ha implementato un assistente vocale in grado di informare sul tempo, dare brevi notizie, riprodurre musica e gestire altri apparecchi intelligenti con un comando vocale.

Inoltre, Innowise ha configurato funzioni di cucina intelligente che includono

rilevare perdite di gas, fumo e acqua in cucina e spegnere l'elettricità dell'abitazione se gli indicatori si discostano da un intervallo ottimale;
l'integrazione con l'assistente vocale intelligente, grazie alla quale i residenti possono installare impostazioni personalizzate, ad esempio preriscaldare la stufa a 180 gradi mentre l'utente sta mescolando gli ingredienti per una torta.

Sistema di controllo del bagno e della doccia

Per quanto riguarda i bagni, le tecnologie IoT avanzate consentono di ridurre il consumo di acqua extra. A tal fine, abbiamo configurato

geyser sintonizzabili che si accendono e si spengono automaticamente, ottimizzando il consumo di acqua durante la routine quotidiana della doccia;
regolatori che disattivano il funzionamento non necessario di apparecchi ad alto consumo energetico come geyser, riscaldatori e condizionatori.

Sistema di sicurezza domotico

Per quanto riguarda la sicurezza domestica, abbiamo implementato nodi sensore che rilevano le potenziali minacce, notificano immediatamente ai residenti eventuali processi trascurati e attivano le azioni necessarie per prevenirli. Inoltre, un sistema di sicurezza intelligente permette di

sensori di prossimità, di movimento e video che identificano gli accessi non autorizzati e attivano automaticamente l'allarme antipanico, accendono le luci e chiamano la polizia;
Non ci si dovrà più chiedere se gli elettrodomestici sono spenti o se le porte sono chiuse a chiave quando il proprietario esce di casa, perché un sistema intelligente se ne occuperà;
controllori per l'esecuzione di determinati compiti a un orario prestabilito (per i bambini o i parenti anziani), assicurandosi che non si dimentichino di eseguirli.

In sostanza, l'app IoT raccoglie i dati sul funzionamento della casa, li elabora e mostra al proprietario le informazioni più significative su base giornaliera. Inoltre, l'app suggerisce determinate azioni (ad esempio, il momento di accendere/spegnere le luci in base all'esperienza precedente, ecc. Dopo che i moduli precedenti sono stati completamente implementati e distribuiti, il cliente deciderà se sviluppare moduli successivi.

Tecnologie e strumenti

Back-end

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

Front-end

Angolare, Typescript

Databases

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

Pipeline DevOps di Azure

DevOps

Docker

VCS

Git

Gestione dei registri

ELK

Processo

Inizialmente, il business analyst di Innowise è stato incaricato di raccogliere i requisiti tecnici e di valutare la fattibilità dello sviluppo dell'applicazione domotica. Il nostro BA ha sviluppato un backlog, ha dato priorità ai compiti in base all'urgenza e all'importanza e ha creato una roadmap con le tappe da raggiungere.

Il progetto è stato gestito secondo la metodologia Scrum, con il tracciamento dei compiti e lo scambio di informazioni rispettivamente tramite Jira e Slack.

Per quanto riguarda lo stack tecnologico, abbiamo optato per lo sviluppo lato server .NET e Angular per il front-end. La sfida principale è stata quella di integrare la piattaforma con librerie di terze parti senza problemi. Abbiamo quindi utilizzato RabbitMQ per garantire l'elaborazione dell'app senza perdite di dati. La soluzione che abbiamo lanciato è conforme agli standard di telemetria e alle normative UE.

Attualmente, il nostro team è concentrato sullo sviluppo di un'applicazione mobile completa che consenta ai residenti di gestire le strutture delle case intelligenti da remoto. Oltre a questo, ci occupiamo della manutenzione del software, della correzione di piccoli bug e del miglioramento delle funzionalità della soluzione.

Team

Responsabile di progetto

Analista aziendale

Sviluppatori back-end

Sviluppatori Front-End

Ingegneri QA

Risultati

Di conseguenza, Innowise ha rilasciato una soluzione per lo sviluppo di app per la smart home che vanta i seguenti vantaggi:

gestione dei dispositivi digitali e degli elettrodomestici da un unico punto (tutta la casa è interconnessa attraverso un'unica interfaccia);
scalabilità (l'utente può collegare senza problemi aspirapolvere, condizionatori e molti altri dispositivi tramite le API);
miglioramento della sicurezza domestica (sistema di rilevatori di movimento, telecamere di sorveglianza, serrature automatizzate);
controllo remoto (i residenti possono gestire i dispositivi anche dal lavoro);
aumento dell'efficienza energetica (i residenti segnalano una diminuzione delle spese per le bollette);
gestione della casa (grazie all'AI e al ML, una casa intelligente può suggerire decisioni intelligenti basate sui dati e prevedere il comportamento degli utenti).

Durata del progetto

Agosto 2020 - In corso

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