Wie man ein intelligentes Heimsystem für die Positionsverfolgung von Möbeln mit variabler Position aufbaut

Entwickeln Sie ein innovatives intelligentes Heimsystem, das die Position von Möbeln mit variabler Position verfolgt und verwaltet. Dieses Projekt kombiniert IoT-Technologie mit platzsparenden Möbeldesigns und ermöglicht den Benutzern, ihre wandelbaren Wohnräume über eine benutzerfreundliche mobile Anwendung mühelos zu überwachen und zu steuern.

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Einfache Zusammenfassung

Ein umfassendes intelligentes Heimsystem zur Verfolgung der Position von Möbeln mit variabler Position, das die Heimautomatisierung revolutioniert, indem es nahtlos mit wandelbaren Möbeln integriert, um Wohnräume zu optimieren.

Produktanforderungsdokument (PRD)

Ziele:

Ein System zur Verfolgung der Position und des Zustands von Möbeln mit variabler Position in Echtzeit erstellen
Eine benutzerfreundliche mobile App für die Möbelsteuerung und -überwachung entwickeln
Integration in bestehende intelligente Heimökosysteme für nahtlose Automatisierung

Zielgruppe:

Enthusiasten für intelligente Heimtechnik
Bewohner von Kleinwohnungen oder Häusern mit begrenztem Platz
Innenarchitekten und Profis für Heimautomatisierung

Schlüsselmerkmale:

Echtzeitverfolgung der Möbelposition
Mobile App für die Fernsteuerung von Möbeln
Anpassbare Automatisierungsroutinen
Integration in beliebte intelligente Heimplattformen (z.B. Google Home, Amazon Alexa)
Überwachung des Energieverbrauchs für motorisierte Möbel
Unterstützung mehrerer Benutzer mit Berechtigungsebenen
Verlaufsdaten und Nutzungsanalysen

Benutzerflüsse

Möbelpositionsanpassung:
- Benutzer öffnet mobile App
- Wählt ein bestimmtes Möbelstück aus
- Wählt die gewünschte Position oder Voreinstellung
- Bestätigt die Aktion
- System passt das Möbel an und aktualisiert die Position in Echtzeit
Erstellung einer Automatisierungsroutine:
- Benutzer navigiert zum Automatisierungsbereich in der App
- Wählt "Neue Routine erstellen"
- Wählt den Auslöser (Zeit, Ereignis oder Bedingung)
- Wählt Möbel und gewünschte Aktionen
- Legt zusätzliche Parameter fest
- Speichert und aktiviert die Routine
Verwaltung des Mehrbenutzer-Zugriffs:
- Administrator-Benutzer öffnet die App-Einstellungen
- Wählt "Benutzerverwaltung"
- Fügt neuen Benutzer mit E-Mail und temporärem Passwort hinzu
- Legt Berechtigungsebene fest (Administrator, Standard, Gast)
- Neuer Benutzer erhält Einladung und richtet Konto ein

Technische Spezifikationen

Frontend: React Native für plattformübergreifende mobile App-Entwicklung
Backend: Node.js mit Express.js für API-Server
Datenbank: MongoDB für flexible Datenspeicherung
Echtzeitkommunikation: WebSockets für Live-Updates
IoT-Integration: MQTT-Protokoll für Möbelsensoren und -aktoren
Authentifizierung: JWT für sichere Benutzerauthentifizierung
Cloud-Plattform: AWS für skalierbare Infrastruktur
CI/CD: GitHub Actions für automatisiertes Testen und Deployment
Analysen: ELK-Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) für Datenanalyse

API-Endpunkte

POST /api/auth/register
POST /api/auth/login
GET /api/furniture
PUT /api/furniture/:id/position
POST /api/routines
GET /api/routines
PUT /api/routines/:id
GET /api/analytics/usage
POST /api/users/invite
PUT /api/users/:id/permissions

Datenbankschema

Benutzer
- _id: ObjectId
- E-Mail: String
- Passwort: String (gehasht)
- Rolle: String
- ErstelltAm: Date
Möbel
- _id: ObjectId
- Name: String
- Typ: String
- AktuellePosition: Object
- LetzteAktualisierung: Date
- Energieverbrauch: Number
Routinen
- _id: ObjectId
- Name: String
- Auslöser: Object
- Aktionen: Array
- ErstelltVon: ObjectId (ref: Benutzer)
- IstAktiv: Boolean
AktivitätsProtokolle
- _id: ObjectId
- MöbelId: ObjectId (ref: Möbel)
- Aktion: String
- Zeitstempel: Date
- InitiiertVon: ObjectId (ref: Benutzer)

Dateistruktur

/smart-furniture-tracker
├── /src
│   ├── /components
│   │   ├── FurnitureControl.js
│   │   ├── RoutineBuilder.js
│   │   └── UserManagement.js
│   ├── /screens
│   │   ├── Home.js
│   │   ├── FurnitureList.js
│   │   ├── RoutinesList.js
│   │   └── Settings.js
│   ├── /api
│   │   ├── auth.js
│   │   ├── furniture.js
│   │   └── routines.js
│   ├── /utils
│   │   ├── mqttClient.js
│   │   └── permissions.js
│   └── /styles
│       └── globalStyles.js
├── /server
│   ├── /models
│   ├── /routes
│   ├── /controllers
│   └── /middleware
├── /iot
│   ├── sensorConfig.js
│   └── actuatorControl.js
├── /tests
├── README.md
├── package.json
└── .gitignore

Implementierungsplan

Projektaufbau (1 Woche)
- Initialisierung des React Native-Projekts
- Einrichtung des Node.js-Backends
- Konfiguration der MongoDB-Datenbank
- Einrichtung der Versionskontrolle mit Git
Entwicklung des Kernfrontends (3 Wochen)
- Implementierung der Benutzerauthentifizierungsbildschirme
- Erstellung der Möbelliste und Steueroberflächen
- Entwicklung der Oberfläche für Routinenerstellung und -verwaltung
Entwicklung der Backend-API (2 Wochen)
- Erstellung der Authentifizierungs-Endpunkte
- Implementierung von Möbel- und Routine-CRUD-Operationen
- Einrichtung von WebSockets für Echtzeit-Updates
IoT-Integration (2 Wochen)
- Konfiguration des MQTT-Brokers
- Entwicklung der Sensordatenverarbeitung
- Implementierung der Aktorsteuerungslogik
Integration in intelligente Heimplattformen (1 Woche)
- Integration in Google Home und Amazon Alexa
- Testen der Sprachsteuerungsfunktionalität
Analysen und Berichterstattung (1 Woche)
- Einrichtung des ELK-Stacks
- Implementierung von Nutzungsverfolgung und Berichtsfunktionen
Testen und Verfeinerung (2 Wochen)
- Durchführung umfangreicher Unit- und Integrationstests
- Durchführung von Abnahmetests
- Verfeinerung der Benutzeroberfläche und -erfahrung basierend auf Feedback
Bereitstellung und Vorbereitungen für den Start (1 Woche)
- Einrichtung der Produktionsumgebung auf AWS
- Konfiguration der CI/CD-Pipeline
- Erstellung von Benutzerdokumentation und Supportmaterialien

Bereitstellungsstrategie

Verwenden Sie AWS Elastic Beanstalk für das Backend-Deployment
Setzen Sie MongoDB auf AWS DocumentDB für Skalierbarkeit ein
Nutzen Sie AWS IoT Core für den MQTT-Broker und das Gerätemanagement
Hosten Sie die React Native-App-Builds auf AWS S3 und CloudFront
Implementieren Sie AWS CloudWatch für Überwachung und Warnungen
Verwenden Sie AWS Lambda für serverlose Hintergrundaufgaben
Richten Sie GitHub Actions für automatisiertes Testen und Deployment ein
Setzen Sie eine Blue-Green-Deployment-Strategie für Upgrades ohne Ausfallzeiten ein

Designbegründung

Der Technologie-Stack und die Architektur wurden gewählt, um eine skalierbare, Echtzeit-Lösung für die intelligente Möbelverfolgung bereitzustellen. React Native ermöglicht eine plattformübergreifende Entwicklung und verkürzt so die Time-to-Market. Node.js und MongoDB bieten Flexibilität und Leistung für die Verarbeitung von IoT-Daten. Das MQTT-Protokoll ist ideal für leichtgewichtige, Echtzeit-Kommunikation mit Möbelsensoren. AWS bietet eine robuste, skalierbare Infrastruktur, die mit der Nutzerbasis wachsen kann. Die modulare Dateistruktur und der API-zentrierte Ansatz ermöglichen eine einfache Wartung und zukünftige Funktionserweiterungen. Die Sicherheit hat oberste Priorität durch JWT-Authentifizierung und sorgfältiges Berechtigungsmanagement, was für eine intelligente Heimanwendung unerlässlich ist.