Como Criar 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 de forma eficiente através de um aplicativo móvel amigável.

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Resumo Simples

Um Rastreador Abrangente de Posição de Móveis Conversíveis para Casa Inteligente que revoluciona a automação residencial, integrando-se de forma perfeita com móveis transformáveis para otimizar os espaços de vida.

Documento de Requisitos do Produto (PRD)

Objetivos:

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

Público-Alvo:

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

Recursos Principais:

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 multi-usuário com níveis de permissão
Dados históricos e análises de uso

Requisitos do Usuário:

Interface de aplicativo intuitiva para gerenciamento fácil 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

Fluxos de Usuário

Ajuste de Posição de Móveis:
- 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:
- 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 Multi-Usuário:
- 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

Especificações Técnicas

Front-end: React Native para desenvolvimento de aplicativo móvel multiplataforma
Back-end: Node.js com Express.js para servidor de 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

Endpoints da API

POST /api/auth/register
POST /api/auth/login
GET /api/móveis
PUT /api/móveis/:id/posição
POST /api/rotinas
GET /api/rotinas
PUT /api/rotinas/:id
GET /api/analytics/uso
POST /api/usuários/convite
PUT /api/usuários/:id/permissões

Esquema do Banco de Dados

Usuários
- _id: ObjectId
- email: String
- senha: String (hashed)
- função: String
- criadoEm: Date
Móveis
- _id: ObjectId
- nome: String
- tipo: String
- posiçãoAtual: Object
- últimaAtualização: Date
- consumoDeEnergia: Number
Rotinas
- _id: ObjectId
- nome: String
- gatilho: Object
- ações: Array
- criadoPor: ObjectId (ref: Usuários)
- estaAtivo: Boolean
RegistrosDeAtividade
- _id: ObjectId
- idDoMóvel: ObjectId (ref: Móveis)
- ação: String
- timestamp: Date
- iniciadorPor: ObjectId (ref: Usuários)

Estrutura de Arquivos

/smart-furniture-tracker
├── /src
│   ├── /components
│   │   ├── ControleDoMóvel.js
│   │   ├── CriadorDeRotinas.js
│   │   └── GerenciamentoDeUsuários.js
│   ├── /screens
│   │   ├── Início.js
│   │   ├── ListaDeMóveis.js
│   │   ├── ListaDeRotinas.js
│   │   └── Configurações.js
│   ├── /api
│   │   ├── autenticação.js
│   │   ├── móveis.js
│   │   └── rotinas.js
│   ├── /utils
│   │   ├── clienteMQTT.js
│   │   └── permissões.js
│   └── /styles
│       └── estilosGlobais.js
├── /servidor
│   ├── /modelos
│   ├── /rotas
│   ├── /controladores
│   └── /middleware
├── /iot
│   ├── configuraçãoDoSensor.js
│   └── controleDoAtuador.js
├── /testes
├── README.md
├── package.json
└── .gitignore

Plano de Implementação

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 Principal do Front-end (3 semanas)
- Implementar telas de autenticação de usuário
- Criar interfaces de lista e controle de móveis
- Desenvolver a interface de criação e gerenciamento de rotinas
Desenvolvimento da API do Back-end (2 semanas)
- Criar 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 Plataforma de Casa Inteligente (1 semana)
- Integrar com o Google Home e a Amazon Alexa
- Testar a funcionalidade de comandos de voz
Análises e Relatórios (1 semana)
- Configurar a pilha ELK
- Implementar recursos de rastreamento e relatórios de uso
Testes e Refinamento (2 semanas)
- Realizar testes de unidade e integração abrangentes
- Realizar testes de aceitação do usuário
- Refinar a interface do usuário/experiência com base nos comentários
Implantação e Preparação do 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

Estratégia de Implantação

Use AWS Elastic Beanstalk para implantação do back-end
Implemente 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 fundo sem servidor
Configure o GitHub Actions para testes e implantação automatizados
Empregue a estratégia de implantação blue-green para atualizações sem tempo de inatividade

Justificativa do Design

A pilha de tecnologia e a arquitetura foram escolhidas para fornecer uma solução escalável e em tempo real para o rastreamento de móveis inteligentes. O React Native permite o desenvolvimento multiplataforma, reduzindo o tempo de lançamento. O Node.js e o 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 manutenção fácil e adição futura de recursos. A segurança é priorizada através da autenticação JWT e do gerenciamento cuidadoso de permissões, essencial para um aplicativo de casa inteligente.