Como Construir um Monitor Inteligente de Pressão dos Pneus para Veículos

Desenvolva um sistema de monitoramento inteligente e de ponta da pressão dos pneus para veículos que opere ao ar livre. Este sistema fornecerá leituras de pressão em tempo real, alertas instantâneos de baixa pressão e integração com dispositivos móveis para fácil monitoramento e gerenciamento.

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Resumo Simples

Um sistema inteligente de monitoramento da pressão dos pneus ao ar livre para veículos que fornece dados de pressão em tempo real e alertas para melhorar a segurança e a eficiência de combustível.

Documento de Requisitos do Produto (PRD)

Objetivos:

Criar um sistema confiável de monitoramento da pressão dos pneus ao ar livre
Fornecer dados de pressão em tempo real aos proprietários de veículos
Melhorar a segurança rodoviária e a eficiência de combustível
Integrar com dispositivos móveis para fácil acesso

Público-alvo:

Proprietários de veículos (pessoais e comerciais)
Gerentes de frotas
Entusiastas automotivos

Recursos-chave:

Sensores de pressão dos pneus sem fio
Monitoramento de pressão em tempo real
Integração com aplicativo móvel
Alertas de baixa pressão
Rastreamento de dados históricos de pressão
Compensação de temperatura
Indicador de vida útil da bateria

Requisitos do Usuário:

Instalação fácil dos sensores
Interface móvel amigável
Leituras de pressão precisas e confiáveis
Limiares de alerta personalizáveis
Suporte para vários veículos

Fluxos de Usuário

Instalação e Configuração do Sensor:
- O usuário compra o kit de sensores
- O usuário instala os sensores nas válvulas dos pneus
- O usuário baixa o aplicativo móvel
- O usuário emparelha os sensores com o aplicativo
- O usuário configura o perfil do veículo e as preferências de alerta
Monitoramento Diário:
- O usuário abre o aplicativo para verificar a pressão dos pneus
- O usuário recebe leituras de pressão em tempo real
- O usuário visualiza os dados históricos de pressão
Tratamento de Alertas:
- O sistema detecta baixa pressão do pneu
- O usuário recebe uma notificação push
- O usuário verifica as informações detalhadas do alerta no aplicativo
- O usuário toma medidas (inflar o pneu ou buscar assistência)

Especificações Técnicas

Sensores sem fio: Bluetooth de Baixa Energia (BLE) para comunicação
Aplicativo Móvel: React Native para desenvolvimento multiplataforma
Backend: Node.js com Express.js
Banco de Dados: MongoDB para armazenamento de dados
Plataforma de Nuvem: AWS para hospedagem e escalabilidade
API: API RESTful para comunicação entre o aplicativo e o backend
Autenticação: JWT para autenticação segura do usuário
Notificações Push: Firebase Cloud Messaging

Endpoints da API

POST /api/users/register
POST /api/users/login
GET /api/vehicles
POST /api/vehicles
GET /api/vehicles/:id/tires
PUT /api/vehicles/:id/tires/:tireId
GET /api/alerts
POST /api/alerts/settings

Esquema do Banco de Dados

Usuários:

id: ObjectId
email: String
password: String (criptografada)
name: String

Veículos:

id: ObjectId
userId: ObjectId (referência para Usuários)
make: String
model: String
year: Number

Pneus:

id: ObjectId
vehicleId: ObjectId (referência para Veículos)
position: String
currentPressure: Number
lastUpdated: Date

Alertas:

id: ObjectId
userId: ObjectId (referência para Usuários)
vehicleId: ObjectId (referência para Veículos)
tireId: ObjectId (referência para Pneus)
type: String
message: String
createdAt: Date

Estrutura de Arquivos

/src
  /components
    Sensor.js
    TirePressureDisplay.js
    AlertList.js
    VehicleList.js
  /screens
    HomeScreen.js
    VehicleDetailScreen.js
    AlertScreen.js
    SettingsScreen.js
  /api
    sensorApi.js
    userApi.js
    vehicleApi.js
  /utils
    pressureCalculations.js
    notificationHelper.js
  /styles
    globalStyles.js
/backend
  /models
    User.js
    Vehicle.js
    Tire.js
    Alert.js
  /routes
    userRoutes.js
    vehicleRoutes.js
    alertRoutes.js
  /controllers
    userController.js
    vehicleController.js
    alertController.js
  server.js
/public
  /assets
    icons/
    images/
README.md
package.json

Plano de Implementação

Configuração do Projeto (1 semana)
- Configurar o ambiente de desenvolvimento
- Inicializar o projeto React Native
- Configurar o backend Node.js
- Configurar o banco de dados MongoDB
Comunicação do Sensor (2 semanas)
- Desenvolver o protocolo de comunicação BLE
- Implementar a leitura e o processamento de dados do sensor
- Criar a funcionalidade de emparelhamento do sensor
Desenvolvimento do Aplicativo Móvel (3 semanas)
- Construir os componentes da interface do usuário
- Implementar as telas de gerenciamento de veículos e pneus
- Desenvolver a exibição da pressão em tempo real
Desenvolvimento do Backend (2 semanas)
- Criar os endpoints da API
- Implementar a autenticação do usuário
- Desenvolver a lógica de armazenamento e recuperação de dados
Sistema de Alerta (1 semana)
- Implementar a lógica de geração de alertas
- Configurar o sistema de notificações push
- Criar a interface de gerenciamento de alertas
Análise de Dados e Relatórios (1 semana)
- Desenvolver a análise de tendências de pressão
- Criar visualizações de dados históricos
- Implementar a funcionalidade de exportação
Testes e Refinamento (2 semanas)
- Realizar testes abrangentes de todos os recursos
- Realizar auditorias de segurança
- Otimizar o desempenho e o uso da bateria
Implantação e Lançamento (1 semana)
- Implantar o backend na AWS
- Enviar o aplicativo móvel para as lojas de aplicativos
- Preparar a documentação do usuário e os materiais de suporte

Estratégia de Implantação

Implantação do Backend:
- Use o AWS Elastic Beanstalk para hospedagem da aplicação Node.js
- Configure o Amazon RDS para o banco de dados MongoDB
- Configure o Amazon S3 para armazenamento de ativos estáticos
Implantação do Aplicativo Móvel:
- Envie o aplicativo iOS para a App Store da Apple
- Envie o aplicativo Android para a Google Play Store
Integração e Implantação Contínuas:
- Implemente o GitHub Actions para testes automatizados e implantação
- Configure ambientes de teste e produção separados
Monitoramento e Manutenção:
- Use o AWS CloudWatch para monitoramento do backend
- Implemente o Sentry para rastreamento de erros no aplicativo móvel
- Configure backups regulares do banco de dados
Atualizações e Iterações:
- Planeje atualizações regulares do aplicativo com base no feedback do usuário
- Monitore e otimize continuamente o desempenho do servidor

Justificativa do Design

O monitor inteligente de pressão dos pneus ao ar livre é projetado com foco em confiabilidade, facilidade de uso e integração com tecnologia móvel moderna. A escolha do React Native para o aplicativo móvel garante compatibilidade multiplataforma, reduzindo o tempo de desenvolvimento e os custos de manutenção. O uso do Bluetooth de Baixa Energia para a comunicação dos sensores oferece um bom equilíbrio entre alcance e eficiência energética, essencial para o uso ao ar livre a longo prazo. A arquitetura de backend usando Node.js e MongoDB oferece escalabilidade e flexibilidade para adições de recursos futuros. A estratégia de implantação aproveita os serviços de nuvem para garantir alta disponibilidade e fácil escalabilidade à medida que a base de usuários cresce. Em geral, este design prioriza a experiência do usuário, a precisão dos dados e a confiabilidade do sistema para criar uma ferramenta valiosa para proprietários de veículos e gerentes de frotas.