IoT-система для управления гидромассажными ваннами
Разработка устройства для автоматизации работы гидромассажных ванн и создание мобильного приложения для связи с устройством.
Компания заказчика изготавливает дорогостоящие спа-системы из натуральных материалов. Спрос на такие изделия не всегда стабилен.
Заказчик решил оснастить продукцию современными высокотехнологичными решениями, чтобы получить конкурентное преимущество в своем сегменте рынка.
Пользователи смогут управлять своими гидромассажными ваннами с помощью мобильного приложения.
Заказчик решил оснастить продукцию современными высокотехнологичными решениями, чтобы получить конкурентное преимущество в своем сегменте рынка.
Пользователи смогут управлять своими гидромассажными ваннами с помощью мобильного приложения.
Запрос
Клиент обратился в КЕДР Solutions с просьбой изготовить IoT-систему, которая позволит клиентам управлять гидромассажными ваннами через смартфоны.
Нашей задачей было спроектировать и создать прототип блока управления, а также разработать кроссплатформенное приложение под iOS и Android для управления гидромассажной ванной и просмотра ее настроек.
Устройство представляет собой спа-контроллер с поддержкой Wi-Fi. Оно должно получать данные с различных датчиков и управлять оборудованием джакузи через мобильное приложение.
Нам нужно было автоматизировать работу устройства. С помощью приложения на телефоне пользователь сможет управлять подачей, подогревом, циркуляцией и обеззараживанием воды, подсветкой и другими функциями.
Было важно уложиться в установленные заказчиком сроки и не выйти за рамки бюджета.
Нашей задачей было спроектировать и создать прототип блока управления, а также разработать кроссплатформенное приложение под iOS и Android для управления гидромассажной ванной и просмотра ее настроек.
Устройство представляет собой спа-контроллер с поддержкой Wi-Fi. Оно должно получать данные с различных датчиков и управлять оборудованием джакузи через мобильное приложение.
Нам нужно было автоматизировать работу устройства. С помощью приложения на телефоне пользователь сможет управлять подачей, подогревом, циркуляцией и обеззараживанием воды, подсветкой и другими функциями.
Было важно уложиться в установленные заказчиком сроки и не выйти за рамки бюджета.
Решение
Устройство должно контролировать насос, УФ-лампы, свет и нагреватель. Пользователь сможет управлять устройством с помощью приложения на своем телефоне и задавать настройки через Wi-Fi. Приложение подключается к нашему устройству через Wi-Fi и может контролировать и регулировать все функции.
Выбор компонентов во многом был обусловлен задачей прохождения устройством сертификации.
Что касается аппаратной части, мы создали принципиальную схему и спроектировали печатную плату, подобрали компоненты и собрали плату.
Для обеспечения беспроводной связи с мобильным приложением мы использовали одноядерный SoC Wi-Fi-модуль с низким энергопотреблением ESP32-S2.
Для подсветки в джакузи используются светодиодные лампы переменного тока. Чтобы устройство могло контролировать работу ламп, мы поставили трансформатор FS12-1600-C2, понижающий напряжение до 12 вольт. Прибор сертифицирован для работы в условиях повышенной влажности.
Для управления насосами и всей силовой частью использовали не транзисторы, а реле G5LE-1A-E DC5 и G5LE-1A4 DC5.
Мы использовали термодатчик для измерения температуры воды, а также элементы управления насосом и клапаном, нагреватель и охладитель.
Также мы разработали прошивку для устройства и мобильные приложения для iOS и Android.
Выбор компонентов во многом был обусловлен задачей прохождения устройством сертификации.
Что касается аппаратной части, мы создали принципиальную схему и спроектировали печатную плату, подобрали компоненты и собрали плату.
Для обеспечения беспроводной связи с мобильным приложением мы использовали одноядерный SoC Wi-Fi-модуль с низким энергопотреблением ESP32-S2.
Для подсветки в джакузи используются светодиодные лампы переменного тока. Чтобы устройство могло контролировать работу ламп, мы поставили трансформатор FS12-1600-C2, понижающий напряжение до 12 вольт. Прибор сертифицирован для работы в условиях повышенной влажности.
Для управления насосами и всей силовой частью использовали не транзисторы, а реле G5LE-1A-E DC5 и G5LE-1A4 DC5.
Мы использовали термодатчик для измерения температуры воды, а также элементы управления насосом и клапаном, нагреватель и охладитель.
Также мы разработали прошивку для устройства и мобильные приложения для iOS и Android.
Скриншот одной из первых версий приложения в App Store
Приложение подключается к контроллеру и показывает его состояние. С помощью приложения можно включать и выключать устройство, устанавливать температуру нагрева, контролировать определенные функции.
Приложение работает через Wi-Fi. Устройство создает точку доступа, к которой приложение подключается в первый раз и через которую получает доступ к локальной сети для выхода в интернет.
Приложение работает через Wi-Fi. Устройство создает точку доступа, к которой приложение подключается в первый раз и через которую получает доступ к локальной сети для выхода в интернет.
Первичное подключение приложения к спа-контроллеру
В дальнейшем мы можем подключиться к устройству через локальную сеть. Устройство само сканирует сети Wi-Fi и выдает конечному пользователю список доступных. Таким образом пользователь может выбрать сеть.
На данный момент мы работаем над возможностью сделать доступ к устройству через интернет, чтобы пользователь мог управлять контроллером с телефона, находясь в любой точке, где есть сеть.
Наши программисты создали приложение с использованием кроссплатформенного фреймворка Qt. Приложение написано на C++ и QML. Для создания веб-запросов и получения ответов мы использовали библиотеку QNetworkAccessManager.
Для сборки под платформы iOS и Android использовались iOS SDK и Android SDK.
Наша команда протестировала функциональность устройства и приложения в соответствии с требованиями заказчика.
Тестировщик создал тестовые кейсы, описывающие различные ситуации. Например, при снижении температуры воды до определенных значений должен включаться двигатель циркуляции и нагрев воды.
Специалист устанавливал необходимые условия и следил за поведением устройства, чтобы убедиться, что оно соответствует ожидаемому.
На данный момент мы работаем над возможностью сделать доступ к устройству через интернет, чтобы пользователь мог управлять контроллером с телефона, находясь в любой точке, где есть сеть.
Наши программисты создали приложение с использованием кроссплатформенного фреймворка Qt. Приложение написано на C++ и QML. Для создания веб-запросов и получения ответов мы использовали библиотеку QNetworkAccessManager.
Для сборки под платформы iOS и Android использовались iOS SDK и Android SDK.
Наша команда протестировала функциональность устройства и приложения в соответствии с требованиями заказчика.
Тестировщик создал тестовые кейсы, описывающие различные ситуации. Например, при снижении температуры воды до определенных значений должен включаться двигатель циркуляции и нагрев воды.
Специалист устанавливал необходимые условия и следил за поведением устройства, чтобы убедиться, что оно соответствует ожидаемому.
Сложности проекта и их решение
Очень важно было найти компоненты, которые позволили бы устройству работать должным образом и соответствовать требованиям сертификации.
Выполненные работы
- Создание прототипа
- Разработка встроенного аппаратного обеспечения
- Разработка прошивки
- Разработка мобильного приложения
- Тестирование
Использованные технологии
- Мы использовали Altium Designer для создания принципиальной схемы и проектирования печатной платы.
- Прошивка написана на C++ с использованием Visual Studio Code.
- Инструменты CMake применялись для управления процессом сборки файлов прошивок и библиотек.
- Мы выбрали высокоинтегрированную, маломощную одноядерную Wi-Fi систему на кристалле ESP32-S2. Она обеспечивает высокую производительность, безопасность и экономичность.
- Для создания прошивки мы использовали программную среду для разработки под ESP32 ESP-IDF от Espressif.
- Мы использовали силовой трансформатор FS12-1600-C2 из-за светодиодной подсветки переменного тока в блоке заказчика. Трансформатор понижает напряжение до 12В.
- Для автоматизации работы СПА были выбраны двигательные драйверы ZXBM5210.
- Мы создали кроссплатформенное приложение, используя C++, QML, Android SDK, iOS SDK и фреймворк Qt.
Итоги
Мы создали прототип, отвечающий всем требованиям заказчика. Продолжаем сотрудничество с клиентом и работаем над новой версией приложения.
Мы рассчитываем, что наши устройства сделают продукцию заказчика более технологичной и привлекательной для покупателей. Приобретая джакузи, пользователи скачивают приложение из магазина приложений и могут контролировать многие функции оборудования.
Простота использования приложения в сочетании с высокой функциональностью устройства должны увеличить спрос на гидромассажные ванны и поднять продажи компании.
Мы рассчитываем, что наши устройства сделают продукцию заказчика более технологичной и привлекательной для покупателей. Приобретая джакузи, пользователи скачивают приложение из магазина приложений и могут контролировать многие функции оборудования.
Простота использования приложения в сочетании с высокой функциональностью устройства должны увеличить спрос на гидромассажные ванны и поднять продажи компании.