Šta se krije iza jednog sistema za pametne kuće?

Pametne kuće – nešto što smo viđali samo u SciFi filmovima je postalo naša sadašnjost. Koja sve rešenja čine jednu pametnu kuću?

Iako je na našim prostorima koncept pametnih kuća relativno nov – prve pametne kuće, u smislu pravih automatizacija su nastale još 1960-ih. Nećemo te učiti istoriju razvoja pametnih kuća, ali ćemo kratko uporediti tipove rešenja koja su trenutno najpopularnija na tržištu pre nego što krenemo sa upoznavanjem sistema za pametne kuće.

I DIY i integralni sistemi mogu biti sastavljeni od komponenti različitih proizvođača. Integralnim sistemima upravlja kontroler koji je zadužen za logiku i komunikaciju. Kod DIY sistema ne postoji centralni uređaj koji bi upravljao komponentama, tako da je mnogo teže postići da one rade sinhronizovano.

DIY sistemi

✔️ Jeftiniji od integralnih sistema
✔️ Lakše se “sele” iz jednog objekta u drugi
✔️ Pogodniji za manje, jednostavnije projekte koji koriste komponente istog proizvođača

❌ Otežana komunikacija između komponenti različitih proizvođača
❌ Korisnik mora biti tech-savvy da bi uspešno povezao sistem
❌ Komplikovanije održavanje i popravke

Integralni sistemi

✔️ U potpunosti prilagođeni potrebama korisnika
✔️ Pogodni za stambene i poslovne objekte
✔️ Jednostavni za upotrebu
✔️ Štede energiju

❌ Skuplji od DIY sistema
❌ Neophodna instalacija od strane profesionalnog lica
❌ Teža “selidba” sistema iz jednog objekta u drugi

Kao što možeš da vidiš iz navedenog – integralni sistemi su efikasniji.
Iako su efikasniji, njihov razvoj je dosta kompleksniji – šta sve sadrži jedan integralni sistem?

Kompanija Snap One razvija integralne sisteme za pametne kuće i pokriva ceo ciklus – od razvoja proizvoda do instalacije istih. Nastala je spajanjem dve kompanije – Control4, koja razvija uređaje za interakciju sa sistemima pametnih kuća i SnapAV koja razvija audio, video i CCTV opremu. Njihovim spajanjem, otvorene su prilike za jačanje i pokretanje novih razvojnih timova u Srbiji koji će raditi na inovativnim rešenjima za razvoj integralnih sistema za pametne kuće.

Кljučne komponente pametne kuće su:

1. Kontroler - “mozak” sistema, omogućava posrednu komunikaciju svih ostalih komponenti.
2. Senzori - detektuju pokrete, izlivanje vode, požar; mere intenzitet svetlosti, temperaturu, vlažnost vazduha i mnoge druge parametre.
3. Uređaji za interakciju - to mogu biti tableti, daljinski upravljači ili mobilne aplikacije, što omogućava korisniku da upravlja uređajima u pametnoj kući.
4. Aktuatori - mogu biti prekidači, dimeri, releji i drugi uređaji.

Snap One razvija sve komponente za pametne kuće – od kontrolera do aktuatora. Sve ove komponente, povezane softverom čine integralni sistem za pametne kuće.

1. Kontroler pametne kuće

Da bi sistem u pametnoj kući funkcionisao, potrebno je omogućiti komunikaciju između svih komponenti sistema. S obzirom na to da su protokoli za komunikaciju između komponenti različiti, komunikaciju između njih obavlja kontroler.

Kontroler = “mozak” sistema.

On je zadužen za logiku i komunikaciju između svih komponenti sistema.

Dakle, svi uređaji komuniciraju posredno preko njega, tj. komuniciraju samo sa kontrolerom, a on usklađuje komunikaciju među njima i funkcionisanje celog sistema.

Za ove komunikacione protokole kod se najviše piše u C/C++ programskom jeziku, uz korišćenje raznih biblioteka. Kako je svaka komponenta u sistemu drugačija, rad na razvoju ovih protokola je dinamičan i zahteva od tima svakodnevno učenje.

2. Drajveri za pametne kuće

Operativni sistem pametne kuće je sličan operativnom sistemu računara - kontroliše sve uređaje i servise u kući i povezuje ih u jednu celinu. Kao i drajveri operativnog sistema računara, Control4 drajveri su programi koji kontrolišu pametne uređaje u kući.

Tako Control4 (SnapOne) operativni sistem pametne kuće trenutno podržava više od 15.000 drajvera za različite uređaje – kao što su svetla, senzori, termostati, televizori, sigurnosni sistemi, spa i kontroleri bazena, ali takođe i drajveri za razne digitalne servise, kao što su Amazon Alexa, Deezer, Spotify, Tidal, Netflix i mnogi drugi.

Da li je razvoj ovakvih drajvera kompleksan?

Pametni uređaji koriste različite komunikacione protokole – tako da je potrebno napisati programe koji omogućavaju povezivanje različitih uređaja i protokola u jednu celinu.

Drajveri u Control4 OS-u se razvijaju u Lua programskom jeziku zbog jednostavnosti, performansi, malog zauzeća memorije i mogućnosti ugrađivanja u druge jezike. Pored toga, razvijaju se web stranice za konfiguraciju driver-a i pametnih uređaja, koristeći React biblioteku u JavaScript ili TypeScript programskim jezicima.

3. Uređaji za interakciju sa pametnom kućom

U ove uređaje spadaju tableti, daljinski upravljači i mobilne aplikacije – interface-i koji omogućavaju korisnicima da šalju zahteve kontroleru.

U zavisnosti od uređaja na čijem razvoju rade, koriste se platforme i softverski stack različitih nivoa kompleksnosti. Neke od njih su – mikrokontrolerske platforme Cortex-M3 i Cortex-M4 arhitekture, kao i modernije, heterogene arhitekture koje kombinuju više jezgara različite namene - na primer, Coretex A7 i Cortex M4. U zavisnosti od platforme, firmware je bare-metal, bez podrške operativnog sistema, sa podrškom RTOS, ili u slučaju heterogenih arhitektura, kombinacija RTOS i Linux operativnog sistema.

4. Aplikacija za interakciju sa pametnom kućom

Aplikacija koja se nalazi na daljinskim upravljačima (ili telefonu i tabletu):

Aplikacija za ove uređaje mora da bude optimizovana za rad sa embedded uređajima – kod mora biti optimizovan da bi se smanjila potrošnja baterija, zbog čega se pri razvoju softvera koriste Qt i QML koji su se pokazali kao idealno rešenje.

5. Sigurnosni sistemi

Kako bi se obezbedilo maksimalno zadovoljstvo korisnika i njihova bezbednost – posebna pažnja je usmerena na ispravnost uređaja pre nego što dođe do korisnika, kao i njihovu bezbednost pri korišćenju.

Svi uređaji za pametne kuće prolaze kroz automatske testove koji su (pretežno) pisani u Pythonu – od interaktivnih uređaja (daljinskih upravljača), operativnog sistema, do aplikativnog dela softvera.

Posebna pažnja se posvećuje cybersecurity-ju kako bi se sprečili eventualni napadi hakera poput:

● Haker je pristupio tvom termostatu, i sada na osnovu informacija sa termostata zna kada nikoga nema kod kuće
● Haker je pristupio tvom audio sistemu – pod rizikom si da te neko prisluškuje i tako sazna osetljive informacije poput lozinki i PIN kodova
● Cela mreža je ugrožena, postoji šansa da se pokrene DDoS napad

Zato tim koji je zadužen za bezbednost upravlja rizicima i usklađenošću sa regulatornim rizicima za partnere i klijente tako što proaktivno identifikuje rizike za cyber napade, kao i puteve za sanaciju ukoliko se neki od njih ipak dogodi.

Ova pametna rešenja ne bi postojala da ljudi koji rade na njima nisu maksimalno posvećeni kvalitetu.

Šta sve pomaže timu da održi ovaj nivo kvaliteta?

● Podela posla između timova je jasna – ali je saradnja između timova vrlo bliska
● Svi timovi su jednako motivisani da ispune zahteve koji će dovesti do zadovoljstva korisnika
● Svim projektima se pristupa planski i organizovano, samim tim se puno pažnje posvećuje svakom detalju
● Svi inženjeri imaju široku sliku o projektu i znaju čime se bave drugi timovi – što čini saradnju među timovima efikasnijom

Pored toga, članove tima čine i mladi inženjeri, ali i inženjeri sa preko 20 godina iskustva – ovaj nivo razmene znanja i iskustva obezbeđuje da timovi svakodnevno razvijaju svoje profesionalne veštine i dolaze do kvalitetnih, inovativnih rešenja za izazovne projekte.

Sve ovo čini da je integralni sistem za pametne kuće koje razvija Snap One jedan od najkonkurentnijih na svetu – ali i da se njegov kvalitet održava kroz dalji razvoj i inovacije.

Ako želiš da radiš u product firmi koja pokriva ceo ciklus razvoja softvera, pogledaj otvorene pozicije i prijavi se danas!