Como Construir um Agendador Inteligente de Aspirador de Pó com Mapeamento de Salas

Crie um agendador de aspirador de pó inteligente e inovador que utilize tecnologia avançada de mapeamento de salas. Este projeto combina IoT, IA e interfaces amigáveis para revolucionar as rotinas de limpeza doméstica, oferecendo agendamentos personalizáveis e navegação inteligente para eficiência ideal.

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Resumo Simples

Um agendador de aspirador de pó inteligente com recursos de mapeamento de salas, oferecendo rotinas de limpeza eficientes e personalizáveis para casas modernas.

Documento de Requisitos do Produto (PRD)

Objetivos:

Desenvolver um agendador de aspirador de pó inteligente com capacidades de mapeamento de salas
Criar uma interface de usuário intuitiva para fácil agendamento e controle
Implementar algoritmos de limpeza eficientes com base na disposição das salas
Garantir compatibilidade com as principais marcas de aspiradores de pó robóticos

Público-Alvo:

Proprietários e inquilinos em busca de soluções de limpeza automatizada
Indivíduos tech-savvy interessados em dispositivos para casas inteligentes
Profissionais ocupados em busca de ferramentas que economizem tempo na manutenção doméstica

Recursos-Chave:

Mapeamento de Salas: Utilizar sensores e IA para criar plantas baixas precisas
Agendamento Personalizado: Permitir que os usuários definam horários de limpeza específicos para diferentes salas
Controle Remoto: Possibilitar o controle do aspirador via aplicativo móvel ou interface web
Histórico de Limpeza: Rastrear e exibir sessões de limpeza anteriores e a cobertura
Suporte a Múltiplos Andares: Gerenciar agendamentos para casas com vários níveis
Integração com Assistente de Voz: Compatível com principais ecossistemas de casas inteligentes

Fluxos de Usuário

Configuração Inicial:
- Usuário instala o aplicativo e cria uma conta
- O aplicativo guia o usuário pela conexão com o aspirador robótico
- Usuário inicia o processo de mapeamento de salas
- O aplicativo gera a planta baixa e sugere zonas de limpeza
Criando um Agendamento de Limpeza:
- Usuário seleciona "Novo Agendamento" no aplicativo
- Usuário escolhe as salas, dias e horários para a limpeza
- Usuário define quaisquer preferências específicas (ex.: potência de sucção, zonas de não-passagem)
- O aplicativo confirma e ativa o novo agendamento
Monitorando o Progresso da Limpeza:
- Usuário recebe notificação de que a limpeza começou
- Usuário abre o aplicativo para ver o mapa de limpeza em tempo real
- Usuário pode pausar, retomar ou encerrar a sessão de limpeza
- O aplicativo fornece um resumo da sessão de limpeza após a conclusão

Especificações Técnicas

Frontend: React Native para aplicativo móvel multiplataforma
Backend: Node.js com Express.js
Banco de Dados: MongoDB para dados de usuários e históricos de limpeza
Comunicação em Tempo Real: WebSockets para atualizações ao vivo
IA/Aprendizado de Máquina: TensorFlow para mapeamento de salas e otimização de trajeto
Integração IoT: Protocolo MQTT para comunicação com aspiradores robóticos
Autenticação: JWT para autenticação segura de usuários
Serviços na Nuvem: AWS para hospedagem escalável do backend
CI/CD: GitHub Actions para testes e implantação automatizados

Endpoints da API

POST /api/users/register
POST /api/users/login
GET /api/rooms
POST /api/rooms/map
GET /api/schedules
POST /api/schedules
PUT /api/schedules/:id
DELETE /api/schedules/:id
POST /api/vacuum/start
POST /api/vacuum/stop
GET /api/cleaning-history

Esquema do Banco de Dados

Usuários:

id: ObjectId
email: String
password: String (hash)
name: String
createdAt: Date

Salas:

id: ObjectId
userId: ObjectId
name: String
plantaBaixa: Object
área: Number

Agendamentos:

id: ObjectId
userId: ObjectId
roomIds: [ObjectId]
diasDaSemana: [Number]
horaInício: String
duração: Number
createdAt: Date

Histórico de Limpeza:

id: ObjectId
userId: ObjectId
agendamentoId: ObjectId
horaInício: Date
horaFim: Date
salasLimpas: [ObjectId]
cobertura: Number

Estrutura de Arquivos

/src
  /components
    /RoomMap
    /ScheduleForm
    /VacuumControl
  /screens
    Home.js
    Rooms.js
    Schedules.js
    History.js
    Settings.js
  /services
    api.js
    vacuumConnector.js
    roomMapper.js
  /utils
    dateHelpers.js
    notifications.js
  /redux
    store.js
    /slices
      userSlice.js
      roomsSlice.js
      schedulesSlice.js
  App.js
/server
  /routes
  /controllers
  /models
  /middleware
  server.js
/tests
package.json
README.md

Plano de Implementação

Configuração do Projeto (1 semana)
- Inicializar o projeto React Native
- Configurar o backend Node.js
- Configurar o banco de dados MongoDB
- Implementar autenticação básica de usuários
Recurso de Mapeamento de Salas (2 semanas)
- Desenvolver o algoritmo para processar os dados dos sensores do aspirador
- Criar o componente de visualização do mapeamento de salas
- Implementar recursos de edição e rotulação de salas
Sistema de Agendamento (2 semanas)
- Construir a interface de agendamento
- Implementar a lógica de agendamentos recorrentes
- Criar o sistema de notificações para eventos de agendamento
Integração com Controle do Aspirador (2 semanas)
- Desenvolver a API para se comunicar com diferentes modelos de aspiradores
- Implementar os recursos de controle em tempo real
- Criar a visualização do progresso da limpeza
Histórico de Limpeza e Relatórios (1 semana)
- Projetar e implementar o esquema de banco de dados para histórico de limpeza
- Criar recursos de relatórios e análises
Refinamento da Interface do Usuário (1 semana)
- Aprimorar a interface gráfica/experiência do usuário em todas as telas
- Implementar animações e transições
- Garantir design responsivo para diversos tamanhos de dispositivos
Testes e Correção de Bugs (2 semanas)
- Conduzir testes abrangentes de todos os recursos
- Resolver quaisquer bugs ou problemas de desempenho
- Realizar auditoria de segurança
Implantação e Preparação para Lançamento (1 semana)
- Configurar o ambiente de produção
- Preparar as listagens nas lojas de aplicativos
- Criar documentação do usuário e materiais de suporte

Estratégia de Implantação

Implantação do Backend:
- Implantar o servidor Node.js no AWS Elastic Beanstalk
- Configurar o MongoDB Atlas para hospedagem do banco de dados
- Configurar o AWS CloudFront para entrega de conteúdo
Implantação do Aplicativo Móvel:
- Enviar o aplicativo iOS para a Apple App Store
- Enviar o aplicativo Android para a Google Play Store
- Implementar atualizações over-the-air para futuras versões
Integração e Implantação Contínuas:
- Configurar o GitHub Actions para testes automatizados
- Configurar implantação automática para ambiente de teste
- Implementar aprovação manual para implantações de produção
Monitoramento e Manutenção:
- Configurar o AWS CloudWatch para monitoramento do servidor
- Implementar rastreamento de erros com o Sentry
- Estabelecer cronograma regular de backup do banco de dados
Escalabilidade:
- Configurar dimensionamento automático para servidores de backend
- Implementar estratégias de cache para dados acessados com frequência
- Otimizar consultas ao banco de dados para melhor desempenho

Justificativa do Design

As decisões de design para este agendador de aspirador de pó inteligente priorizam a experiência do usuário, eficiência e escalabilidade. O React Native foi escolhido para o frontend a fim de permitir o desenvolvimento multiplataforma, reduzindo o tempo de lançamento. Node.js e MongoDB fornecem uma solução de backend flexível e escalável. O recurso de mapeamento de salas utiliza IA para criar plantas baixas precisas, aprimorando a eficiência do aspirador. A comunicação em tempo real via WebSockets garante que os usuários possam monitorar e controlar seus aspiradores instantaneamente. A estrutura de arquivos modular e o uso do Redux para gerenciamento de estado promovem a manutenibilidade e a facilidade de adição de novos recursos no futuro. Os serviços da AWS foram selecionados para a implantação devido à sua confiabilidade e escalabilidade, essenciais para uma aplicação conectada ao IoT. No geral, esta arquitetura equilibra tecnologia moderna com implementação prática para entregar uma solução de casa inteligente robusta e amigável ao usuário.