Wie man ein Smart Home-Kabelmanagement-System aufbaut

Einfache Zusammenfassung

Ein umfassendes Smart Home-Kabelmanagement-System, das die Organisation vereinfacht, die Ästhetik verbessert und die Sicherheit in vernetzten Häusern erhöht.

Produktanforderungsdokument (PRD)

Ziele:

• Entwicklung eines benutzerfreundlichen Systems zur Organisation und Verwaltung von Kabeln in Smart Homes
• Verbesserung der Ästhetik des Zuhauses durch Reduzierung sichtbarer Kabelunordnung
• Verbesserung der Sicherheit durch Verhinderung von Stolpergefahren und elektrischen Risiken
• Bereitstellung einer intuitiven Schnittstelle für Benutzer zum Kartieren und Verfolgen ihrer Kabeleinrichtungen

Zielgruppe:

• Smart Home-Enthusiasten
• Hausbesitzer mit mehreren vernetzten Geräten
• Professionelle Smart Home-Installateure

Schlüsselmerkmale:

1. Kabelmapping: Interaktives Tool zum Erstellen digitaler Karten der Kabellayouts
2. Bestandsverwaltung: Verfolgung von Kabeltypen, Längen und Verbindungen
3. Intelligente Beschriftung: Generierung und Druck von Etiketten für eine einfache Identifizierung
4. Sicherheitshinweise: Benachrichtigung der Benutzer über mögliche Überlastungen oder Gefahren
5. Integrationsanleitung: Vorschläge für eine optimale Kabelverlegung bei Neuinstallationen von Geräten
6. Wartungserinnerungen: Planung von Überprüfungen und Austausch für alternde Kabel

Benutzeranforderungen:

• Einfach zu bedienende mobile und Webschnittstellen
• Sichere Cloudablage für Kabellayoutdaten
• Kompatibilität mit gängigen Smart Home-Ökosystemen (z.B. HomeKit, Google Home)
• Möglichkeit zum Teilen von Setups mit anderen Benutzern oder Profis

Benutzerflüsse

1. Neues Setup-Mapping:

   • Benutzer meldet sich an > Wählt "Neue Karte" > Wählt Raumlayout > Fügt Geräte und Kabelverbindungen hinzu > System generiert optimierte Verlegung > Benutzer passt ggf. an > Speichert und beschriftet Setup

2. Neues Gerät hinzufügen:

   • Benutzer meldet sich an > Wählt vorhandene Karte > Wählt "Gerät hinzufügen" > Gibt Gerätedaten ein > System schlägt optimale Kabelverlegung vor > Benutzer bestätigt oder passt an > Aktualisiert Bestand und generiert neue Etiketten

3. Wartungsprüfung:

   • System sendet Erinnerung > Benutzer meldet sich an > Überprüft markierte Artikel > Prüft physisches Setup > Markiert Artikel als geprüft/ersetzt > System aktualisiert Aufzeichnungen und setzt Erinnerungen zurück

Technische Spezifikationen

• Frontend: React Native für plattformübergreifende mobile App, React für Weboberfläche
• Backend: Node.js mit Express.js
• Datenbank: MongoDB für flexible Schemaauslegung
• Authentifizierung: JWT für sichere Benutzersitzungen
• Cloudspeicher: AWS S3 zum Speichern von Kabellayoutkarten und -bildern
• API: RESTful-Architektur
• Integrationen: HomeKit- und Google Home-APIs zur Geräteerkennung
• Visualisierung: D3.js für interaktives Kabelmapping
• Druck: Integration mit Brother QL-Serie für Etikettendruck

API-Endpunkte

• POST /api/users/register
• POST /api/users/login
• GET /api/layouts
• POST /api/layouts
• PUT /api/layouts/:id
• GET /api/devices
• POST /api/devices
• PUT /api/devices/:id
• GET /api/inventory
• POST /api/inventory
• PUT /api/inventory/:id
• GET /api/alerts
• POST /api/alerts

Datenbankschema

Benutzer:

• _id: ObjectId
• email: String
• password: String (verschlüsselt)
• name: String

Layouts:

• _id: ObjectId
• userId: ObjectId
• name: String
• roomType: String
• devices: Array von ObjectIds
• cableConnections: Array von Objekten
• lastUpdated: Date

Geräte:

• _id: ObjectId
• userId: ObjectId
• name: String
• type: String
• location: Objekt
• connections: Array von Objekten

Bestand:

• _id: ObjectId
• userId: ObjectId
• kabelTyp: String
• länge: Zahl
• menge: Zahl
• letztgeprüft: Date

Warnungen:

• _id: ObjectId
• userId: ObjectId
• type: String
• message: String
• createdAt: Date
• isResolved: Boolean

Dateistruktur

/smart-home-cable-management ├── /client │ ├── /src │ │ ├── /components │ │ ├── /pages │ │ ├── /styles │ │ ├── /utils │ │ └── App.js │ ├── public │ └── package.json ├── /server │ ├── /src │ │ ├── /controllers │ │ ├── /models │ │ ├── /routes │ │ ├── /services │ │ └── app.js │ └── package.json ├── /mobile │ ├── /src │ │ ├── /components │ │ ├── /screens │ │ ├── /styles │ │ └── App.js │ └── package.json ├── README.md └── .gitignore

Implementierungsplan

1. Projekteinrichtung (1 Woche)

   • Initialisierung der Repositories
   • Einrichtung der Entwicklungsumgebungen
   • Erstellung der Projektstruktur

2. Backend-Entwicklung (3 Wochen)

   • Implementierung der Benutzerauthentifizierung
   • Entwicklung der zentralen API-Endpunkte
   • Einrichtung der Datenbank und Schemas

3. Frontend-Webentwicklung (4 Wochen)

   • Erstellung der responsiven Weboberfläche
   • Implementierung der Kabelmapping-Visualisierung
   • Entwicklung der Bestandsverwaltungsfeatures

4. Mobile App-Entwicklung (4 Wochen)

   • Erstellung der plattformübergreifenden mobilen App
   • Implementierung von Gerätescan und -erkennung
   • Entwicklung von Offline-Funktionalität

5. Integration und Testen (2 Wochen)

   • Integration des Frontends mit dem Backend
   • Durchführung von Unit- und Integrationstests
   • Durchführung von Benutzerzulassungstests

6. Smart Home-Ökosystemintegration (2 Wochen)

   • Implementierung von HomeKit- und Google Home-Integrationen
   • Test mit verschiedenen Smart Home-Geräten

7. Sicherheit und Leistungsoptimierung (1 Woche)

   • Durchführung einer Sicherheitsüberprüfung
   • Optimierung der App-Leistung

8. Dokumentation und Bereitstellung (1 Woche)

   • Erstellung von Benutzer- und Entwicklerdokumentation
   • Einrichtung von Bereitstellungspipelines

Bereitstellungsstrategie

1. Backend-Bereitstellung:

   • Bereitstellung des Node.js-Servers auf AWS Elastic Beanstalk
   • Einrichtung von MongoDB Atlas als Datenbankhost
   • Konfiguration von AWS S3 für Datenspeicherung

2. Frontend-Bereitstellung:

   • Bereitstellung der React-Webanwendung auf Netlify
   • Veröffentlichung der React Native-App im App Store und Google Play

3. CI/CD:

   • Implementierung von GitHub Actions für automatisiertes Testen und Bereitstellen
   • Einrichtung separater Staging- und Produktionsumgebungen

4. Überwachung und Wartung:

   • Integration von New Relic für Leistungsüberwachung
   • Einrichtung von Sentry für Fehlererfassung
   • Implementierung automatischer täglicher Sicherungen

5. Skalierbarkeit:

   • Konfiguration der automatischen Skalierung für Backend-Dienste
   • Implementierung eines CDN für statische Assets

Designbegründung

Das Smart Home-Kabelmanagement-System ist auf Skalierbarkeit, Benutzerfreundlichkeit und Integration ausgelegt. React und React Native wurden aufgrund ihrer plattformübergreifenden Fähigkeiten und des großen Ökosystems gewählt. Node.js bietet einen JavaScript-basierten Backend für Konsistenz über den gesamten Stack. MongoDB bietet Flexibilität für sich entwickelnde Datenstrukturen, wie sie in IoT-Umgebungen üblich sind. Die modulare Architektur ermöglicht eine einfache Hinzufügung neuer Funktionen und Integrationen mit verschiedenen Smart Home-Ökosystemen. Die Sicherheit hat höchste Priorität durch JWT-Authentifizierung und regelmäßige Prüfungen. Die Bereitstellungsstrategie nutzt Cloudservices für Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit, was für ein System, das komplexe Haussetups und mehrere Benutzer verwalten muss, entscheidend ist.