Comment construire un contrôleur climatique intelligent pour un gazebo d'extérieur

Créez une solution IoT innovante qui transforme les gazebos d'extérieur en havres climatisés. Ce projet combine des capteurs, des commandes automatisées et une application mobile conviviale pour gérer la température, l'éclairage et l'ambiance, garantissant le confort et l'efficacité énergétique toute l'année pour les espaces de vie extérieurs.

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Résumé Simple

Construisez un système de contrôle climatique intelligent pour les gazebos d'extérieur qui ajuste automatiquement la température, l'éclairage et l'ambiance pour un confort et une efficacité énergétique optimaux.

Document d'Exigences Produit (PRD)

Objectifs :

Développer un système de contrôle climatique intelligent pour les gazebos d'extérieur
Créer une application mobile conviviale pour le contrôle et la surveillance à distance
Mettre en œuvre une automatisation économe en énergie pour la température et l'éclairage
Assurer une intégration transparente avec les structures de gazebo existantes

Public cible :

Propriétaires de maisons avec espaces de vie extérieurs
Entreprises de l'hôtellerie (hôtels, restaurants avec terrasses extérieures)
Organisateurs d'événements et gestionnaires de sites

Caractéristiques clés :

Contrôle de la température (chauffage et refroidissement)
Système d'éclairage automatisé
Ajustements en fonction de la météo
Suivi et optimisation de la consommation d'énergie
Application mobile pour le contrôle et la programmation à distance
Intégration avec les écosystèmes de maison intelligente (ex: Google Home, Amazon Alexa)

Flux Utilisateur

Configuration initiale :
- Installer les composants matériels dans le gazebo
- Télécharger l'application mobile et créer un compte utilisateur
- Connecter l'application au système de contrôle du gazebo
- Définir les préférences et les programmations initiales
Utilisation quotidienne :
- Ouvrir l'application pour voir les conditions actuelles du gazebo
- Ajuster manuellement la température ou l'éclairage si nécessaire
- Activer/désactiver les modes automatisés
- Consulter les rapports de consommation d'énergie
Préparation d'un événement spécial :
- Créer un nouveau préréglage d'événement dans l'application
- Définir la température et l'éclairage souhaités pour l'événement
- Programmer le préréglage pour qu'il s'active à une heure spécifique
- Surveiller et ajuster les paramètres pendant l'événement si nécessaire

Spécifications Techniques

Matériel : Raspberry Pi 4 pour l'unité de contrôle centrale
Capteurs : DHT22 (température/humidité), TSL2591 (lumière), BME280 (pression)
Actionneurs : Thermostats intelligents, contrôleurs d'éclairage LED, commandes de stores motorisés
Backend : Node.js avec le framework Express.js
Base de données : MongoDB pour le stockage des données et paramètres utilisateur
Application mobile : React Native pour un développement multi-plateforme
API : API RESTful pour la communication entre l'application et l'unité de contrôle
Authentification : JWT pour une authentification utilisateur sécurisée
Protocole IoT : MQTT pour une communication efficace entre les appareils
Plateforme cloud : AWS IoT Core pour une gestion évolutive des appareils

Points de Terminaison API

POST /api/users/register
POST /api/users/login
GET /api/gazebo/status
POST /api/gazebo/control
GET /api/energy/usage
POST /api/presets
GET /api/weather

Schéma de Base de Données

Utilisateurs :

id : ObjectId
email : String
mot de passe : String (haché)
nom : String
gazeboId : ObjectId

Paramètres du gazebo :

id : ObjectId
userId : ObjectId
tempActuelle : Number
tempCible : Number
niveauEclairage : Number
consommationEnergie : Number

Préréglages :

id : ObjectId
userId : ObjectId
nom : String
température : Number
éclairage : Number
programmation : Date

Structure de Fichiers

/smart-gazebo-controller
  /hardware
    gazebo_controller.py
    sensor_manager.py
    actuator_manager.py
  /backend
    /src
      /routes
      /controllers
      /models
      /middleware
      app.js
    package.json
  /mobile-app
    /src
      /components
      /screens
      /services
      /utils
    App.js
  /docs
    API_SPEC.md
    SETUP_GUIDE.md
  README.md

Plan de Mise en Œuvre

Configuration du matériel (2 semaines)
- Assembler et configurer le Raspberry Pi
- Installer et tester les capteurs et les actionneurs
- Développer des scripts de contrôle de base
Développement du backend (3 semaines)
- Configurer l'environnement Node.js
- Mettre en œuvre les points de terminaison de l'API
- Créer des modèles et des connexions de base de données
- Développer la logique de base pour le contrôle climatique
Développement de l'application mobile (4 semaines)
- Concevoir l'interface utilisateur/expérience utilisateur
- Mettre en œuvre l'authentification des utilisateurs
- Développer les écrans principaux et les fonctionnalités de l'application
- Intégrer l'API backend
Intégration IoT (2 semaines)
- Configurer AWS IoT Core
- Mettre en œuvre la communication MQTT
- Assurer une connectivité sécurisée entre les appareils et le cloud
Tests et amélioration (2 semaines)
- Effectuer des tests complets du système
- Réaliser des audits de sécurité
- Optimiser les performances et l'efficacité énergétique
Documentation et déploiement (1 semaine)
- Finaliser la documentation utilisateur et technique
- Préparer les scripts et les procédures de déploiement

Stratégie de Déploiement

Déploiement du matériel :
- Créer un guide d'installation pour le matériel du gazebo
- Développer un processus d'étalonnage des capteurs
Déploiement du backend :
- Utiliser Docker pour la conteneurisation
- Déployer sur AWS Elastic Beanstalk pour la mise à l'échelle
- Configurer MongoDB Atlas pour la gestion de la base de données
Déploiement de l'application mobile :
- Soumettre à l'App Store d'Apple et au Google Play Store
- Mettre en place un pipeline CI/CD à l'aide de Fastlane
Surveillance et maintenance :
- Configurer AWS CloudWatch pour la surveillance du système
- Mettre en place des sauvegardes automatiques et des procédures de basculement
- Établir un calendrier régulier de mises à jour et de maintenance

Justification de la Conception

Le contrôleur de gazebo intelligent est conçu avec la modularité et l'évolutivité à l'esprit. L'utilisation d'un Raspberry Pi comme unité de contrôle centrale offre un équilibre entre puissance et flexibilité. Le choix de Node.js pour le backend permet de gérer efficacement les connexions concurrentes, élément crucial pour les applications IoT. React Native est sélectionné pour l'application mobile afin d'assurer une expérience utilisateur cohérente sur les plateformes iOS et Android. Le protocole MQTT est employé pour sa nature légère, le rendant idéal pour la communication entre les appareils IoT. AWS IoT Core est choisi pour ses fonctionnalités de sécurité robustes et son intégration transparente avec d'autres services AWS, offrant une base solide pour l'expansion future de l'écosystème de maison intelligente.