Como construir um sistema de rastreamento de posição de móveis conversíveis para casa inteligente

Desenvolva um sistema de casa inteligente inovador que rastreia e gerencia a posição de móveis conversíveis. Este projeto combina tecnologia IoT com design de móveis que economizam espaço, permitindo que os usuários monitorem e controlem seus espaços de vida transformáveis com facilidade através de um aplicativo móvel amigável.

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Riassunto Semplice

Um sistema abrangente de Rastreamento de Posição de Móveis Conversíveis para Casa Inteligente que revoluciona a automação residencial, integrando-se perfeitamente com móveis transformáveis para otimizar os espaços de vida.

Documento dei Requisiti del Prodotto (PRD)

Objetivos:

Criar um sistema para rastrear a posição e o estado de móveis conversíveis em tempo real
Desenvolver um aplicativo móvel fácil de usar para controle e monitoramento de móveis
Integrar com ecossistemas de casa inteligente existentes para automação perfeita

Público-alvo:

Entusiastas de casas inteligentes
Moradores de apartamentos pequenos ou casas com espaço limitado
Designers de interiores e profissionais de automação residencial

Recursos-chave:

Rastreamento de posição de móveis em tempo real
Aplicativo móvel para controle remoto de móveis
Rotinas de automação personalizáveis
Integração com plataformas populares de casa inteligente (ex: Google Home, Amazon Alexa)
Monitoramento do consumo de energia para móveis motorizados
Suporte para vários usuários com níveis de permissão
Dados históricos e análises de uso

Requisitos do usuário:

Interface de aplicativo intuitiva para fácil gerenciamento de móveis
Autenticação segura do usuário e proteção de dados
Conectividade confiável entre sensores de móveis e hub central
Resposta de baixa latência para controle em tempo real
Compatibilidade com vários tipos e marcas de móveis

Flussi Utente

Ajuste da Posição do Móvel:
- O usuário abre o aplicativo móvel
- Seleciona um móvel específico
- Escolhe a posição desejada ou um predefinido
- Confirma a ação
- O sistema ajusta o móvel e atualiza a posição em tempo real
Criação de Rotina de Automação:
- O usuário navega até a seção de automação no aplicativo
- Seleciona "Criar Nova Rotina"
- Escolhe o gatilho (hora, evento ou condição)
- Seleciona o móvel e as ações desejadas
- Define quaisquer parâmetros adicionais
- Salva e ativa a rotina
Gerenciamento de Acesso de Vários Usuários:
- O usuário administrador abre as configurações do aplicativo
- Seleciona "Gerenciamento de Usuários"
- Adiciona um novo usuário com e-mail e senha temporária
- Define o nível de permissão (administrador, padrão, convidado)
- O novo usuário recebe o convite e configura sua conta

Specifiche Tecniche

Front-end: React Native para desenvolvimento de aplicativo móvel multiplataforma
Back-end: Node.js com Express.js para o servidor da API
Banco de Dados: MongoDB para armazenamento de dados flexível
Comunicação em Tempo Real: WebSockets para atualizações ao vivo
Integração IoT: Protocolo MQTT para sensores e atuadores de móveis
Autenticação: JWT para autenticação segura de usuários
Plataforma de Nuvem: AWS para infraestrutura escalável
CI/CD: GitHub Actions para testes e implantação automatizados
Análises: ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) para análise de dados

Endpoint API

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

Schema del Database

Usuários
- _id: ObjectId
- email: String
- password: String (hashed)
- role: String
- createdAt: Date
Móveis
- _id: ObjectId
- name: String
- type: String
- currentPosition: Object
- lastUpdated: Date
- energyConsumption: Number
Rotinas
- _id: ObjectId
- name: String
- trigger: Object
- actions: Array
- createdBy: ObjectId (ref: Usuários)
- isActive: Boolean
LogsDeAtividades
- _id: ObjectId
- furnitureId: ObjectId (ref: Móveis)
- action: String
- timestamp: Date
- initiatedBy: ObjectId (ref: Usuários)

Struttura dei File

/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

Piano di Implementazione

Configuração do Projeto (1 semana)
- Inicializar o projeto React Native
- Configurar o back-end Node.js
- Configurar o banco de dados MongoDB
- Estabelecer controle de versão com Git
Desenvolvimento do Front-end Principal (3 semanas)
- Implementar telas de autenticação de usuários
- Criar interfaces de lista e controle de móveis
- Desenvolver a interface de criação e gerenciamento de rotinas
Desenvolvimento da API de Back-end (2 semanas)
- Construir endpoints de autenticação
- Implementar operações CRUD de móveis e rotinas
- Configurar WebSocket para atualizações em tempo real
Integração IoT (2 semanas)
- Configurar o broker MQTT
- Desenvolver o processamento de dados de sensores
- Implementar a lógica de controle de atuadores
Integração com Plataformas de Casa Inteligente (1 semana)
- Integrar com o Google Home e a Amazon Alexa
- Testar a funcionalidade de comando de voz
Análises e Relatórios (1 semana)
- Configurar a pilha ELK
- Implementar recursos de rastreamento de uso e relatórios
Testes e Refinamento (2 semanas)
- Realizar testes abrangentes de unidade e integração
- Executar testes de aceitação do usuário
- Refinar a interface do usuário com base nos comentários
Implantação e Preparação para Lançamento (1 semana)
- Configurar o ambiente de produção na AWS
- Configurar o pipeline de CI/CD
- Preparar a documentação do usuário e os materiais de suporte

Strategia di Distribuzione

Use o AWS Elastic Beanstalk para implantação do back-end
Implante o MongoDB no AWS DocumentDB para escalabilidade
Utilize o AWS IoT Core para o broker MQTT e gerenciamento de dispositivos
Hospede as builds do aplicativo React Native no AWS S3 e CloudFront
Implemente o AWS CloudWatch para monitoramento e alertas
Use o AWS Lambda para tarefas de segundo plano sem servidor
Configure o GitHub Actions para testes e implantação automatizados
Empregue a estratégia de implantação azul-verde para atualizações sem tempo de inatividade

Motivazione del Design

A pilha de tecnologia e a arquitetura foram escolhidas para fornecer uma solução escalável e em tempo real para o rastreamento inteligente de móveis. O React Native permite o desenvolvimento multiplataforma, reduzindo o tempo de lançamento. Node.js e MongoDB oferecem flexibilidade e desempenho para lidar com dados IoT. O protocolo MQTT é ideal para comunicação leve e em tempo real com sensores de móveis. A AWS fornece uma infraestrutura robusta e escalável que pode crescer com a base de usuários. A estrutura de arquivos modular e a abordagem centrada em API permitem fácil manutenção e adição de novos recursos no futuro. A segurança é priorizada por meio da autenticação JWT e do gerenciamento cuidadoso de permissões, essencial para um aplicativo de casa inteligente.