Что в статье?
- Разработка программного обеспечения для умного дома: важность надежных технологий IoT
- Распространенные проблемы технологии умного дома
- Разработка приложений для умного дома: случаи использования и функциональные возможности
- Как создать систему управления умным домом
- Дизайн интерфейса в разработке умного дома
Технологию Интернета вещей (IoT) чаще всего применяют для автоматизации работы умного дома. Ускоренный интерес к умным домашним решениям частично обусловлен тем, что люди начали проводить больше времени дома из-за пандемии и хотят сделать свои дома более уютными и удобными.
А пока вы не начали читать статью, хотим напомнить, что за разработкой приложений любой сложности смело обращайтесь к нам. Для проведения консультации заполните эту форму, и мы с вами свяжемся.
Разработка программного обеспечения для умного дома: важность надежных технологий IoT
На данный момент клиенты B2C осторожно выбирают своих партнеров по индивидуальной автоматизации дома из-за частых случаев, когда компании IoT неожиданно прекращали свою деятельность, как это произошло с Insteon. Руководство не смогло продать компанию, и в апреле 2022 года она покинула рынок, даже не предупредив своих клиентов. Это оставило многих людей с устройствами IoT, которые больше не поддерживались.
Технологии IoT обычно включают аппаратную и программную составляющие. В этой статье мы сосредоточимся на разработке приложений для автоматизации работы умного дома. Только с правильным сочетанием аппаратной и программной составляющих IoT вы сможете обеспечить своим клиентам исключительный сервис. Разработка безопасных и гладко функционирующих технологий IoT может помочь вам легче находить надежных инвесторов и привлекать новых клиентов.
Однако, когда вы начинаете разработку приложения для умного дома, вы можете столкнуться с многими нюансами. Давайте обсудим, как решить хотя бы некоторые из них.
Распространенные проблемы технологии умного дома
Несмотря на быстро развивающийся рынок B2C IoT, многие люди до сих пор не готовы применять системы умного дома. В этом разделе мы обсудим общие проблемы, которые останавливают пользователей в принятии IoT-технологий и требуют дополнительных усилий и инвестиций от провайдеров услуг IoT.
Высокие затраты на внедрение. Когда речь идет об IoT, все всегда сводится к стоимости. Когда мы думаем об умных домашних решениях, мы обычно представляем себе большой дом будущего. Многие люди считают, что умные дома – это идея будущего, и что только богатые могут позволить себе умные домашние технологии. Однако рынок IoT развивается уже много лет, и большинство устройств IoT для домашнего использования уже не стоят целое состояние. Главное – разработать понятные и плавно функционирующие интеллектуальные системы, чтобы оправдать их стоимость для ваших клиентов. Люди готовы инвестировать в качественные IoT-устройства, которые могут облегчить их жизнь.
Неясная цель использования. Установка IoT-устройств может показаться скорее развлечением, чем необходимостью. Есть устройства, которые используются просто для развлечения, но есть и полезные, которые могут обеспечить безопасность вашего дома в ваше отсутствие. Ваша задача как провайдера IoT-услуг – обеспечить ценность для своих клиентов. Поэтому важно наполнить ваше приложение широким и полезным набором функций и постоянно изучать отзывы ваших клиентов во время разработки умного дома.
Отсутствие совместимости. Неважно, сколько устройств IoT у вас есть, если они не взаимодействуют друг с другом и вы не можете управлять ими из центрального хаба, они будут бесполезны. Важно предоставить пользователям централизованную платформу управления IoT, которая может служить в качестве центра для всех подключенных домашних приборов и создавать ощущение интегрированной и полноценной системы умного дома.
Проблемы безопасности и конфиденциальности. Устройства и решения IoT часто могут подвергаться компрометации, если их не обеспечить надлежащей безопасностью. Пользователи осторожны в доверии своих домов партнерам IoT, которые не могут доказать безопасность своих решений. Позже в этой статье мы обсудим, как обеспечить безопасность. В первую очередь это касается создания безопасного жизненного цикла программного обеспечения (S-SDLC) во время разработки приложения для умного дома на iOS или Android.
У разных групп пользователей могут быть разные причины для отказа от технологий IoT. Изучите свою целевую аудиторию и решайте ее критические проблемы.
После того как мы рассмотрели проблемы при внедрении умного дома, можем обсудить случаи использования и функциональные возможности программных решений для умного дома.
Разработка приложений для умного дома: случаи использования и функциональные возможности
Функциональные возможности, которые можно включить в ваше программное решение для IoT, зависят от типа и количества поддерживаемых устройств. Независимо от того, являетесь ли вы производителем устройств или поставщиком IoT-программного обеспечения, вам необходимо создать приложение, которое может удовлетворить большинство потребностей ваших пользователей. Вы можете создать приложение, которое станет системой управления для большого набора IoT-устройств.
Безопасность и защита
Безопасность часто является главной причиной, по которой клиенты выбирают устройства IoT. Наблюдать за домом на расстоянии – одно из преимуществ IoT-решений. Например, компания Netatmo предоставляет пользователям умные системы видеонаблюдения и дверные звонки. Умный дверной звонок Netatmo позволяет пользователям видеть своих гостей и общаться с ними удаленно.
Netatmo также позволяет клиентам управлять всеми своими устройствами через единое мобильное приложение, а также получать уведомления в режиме реального времени в случае каких-либо подозрительных действий в доме или рядом с ним. Удаленный мониторинг дома стоит включать в любое программное решение IoT.
Автоматизация домашних дел
Еще одним популярным примером использования IoT-устройств является автоматизация бытовых задач, что может сэкономить много времени. Существует много домашних приборов и даже целых систем умного дома, которые могут заботиться о бытовых задачах.
Например, печь June — это умная печь с несколькими функциями, которой можно управлять удаленно из мобильного приложения. Пользователи могут удаленно разогревать свои блюда или смотреть прямую трансляцию приготовления своей еды. Печь имеет камеру с системой распознавания продуктов, поэтому, когда еда помещается в печь, она определяет, что готовится, и предлагает наилучший режим для ее приготовления. Кроме того, приложение отправляет уведомления, когда еда готова.
Еще один пример — это приложение Bosch Home Connect, которое позволяет пользователям управлять всеми умными бытовыми приборами Bosch. Фактически, другие производители, включая Siemens, Gaggenau и NEFF, имеют похожие приложения. Приложение Bosch особенно полезно для управления всем комплектом кухонных приборов, чтобы упростить процессы приготовления и уборки. Приложение также является отличным помощником, так как предлагает широкий выбор статей и рецептов для упрощения бытовых задач.
Контроль за климатом и энергопотреблением
Контроль температуры, влажности и качества воздуха в доме также считается важным функционалом умного дома. Компании, такие как Nest и Ecobee, предлагают умные термостаты, которые позволяют настраивать температуру дома. Устройства Ecobee также имеют функционал eco+, с помощью которого пользователи могут предварительно нагревать или охлаждать свои дома перед приходом, улучшая энергоэффективность.
Устройства Ecobee не имеют своего собственного программного обеспечения, а подключаются к общим решениям, таким как Amazon Alexa, Apple HomeKit и Google Assistant, чтобы обеспечить автоматизацию дома для iOS и Android. Однако, полагаясь на эти решения автоматизации дома, пользователи могут ограничить свои возможности и не иметь доступа к полному потенциалу устройства.
Развлечения
Использование IoT-устройств для развлечения является важным для многих клиентов, особенно для семей с детьми. Программные решения, такие как Roomie Remote, помогают клиентам управлять своими аудио и видеосистемами. Используя Roomie Remote, пользователи могут просматривать аудио-, видео- и другие медиафайлы на своем Apple TV жестами или голосом. Кроме функционала развлечения, Roomie Remote помогает пользователям мониторить другие устройства, такие как термостаты, камеры наблюдения и освещение.
Как создать систему управления умным домом
Прежде чем рассказать о всех нюансах разработки, хотим напомнить, что за созданием такого продукта вы можете обращаться к Лайв Тайпинг. Для связи с нами оставьте свои контактные данные здесь или позвоните по телефону.
Существует множество производителей IoT-устройств, и пользователи часто имеют несколько устройств разных производителей. Им может быть неудобно использовать отдельное мобильное приложение или веб-платформу для каждого устройства. Гораздо проще, когда все IoT-устройства подключены, общаются друг с другом через один протокол связи и управляются через централизованную IoT-платформу.
В этом разделе мы обсудим три аспекта разработки системы управления умным домом:
- Настройка облачной среды для сбора и хранения данных IoT
- Обеспечение безопасности программного обеспечения IoT в соответствии со стандартами отрасли
- Включение аналитики и визуализации данных IoT
Обработка и хранение данных IoT в облаке
Обеспечение правильной обработки и хранения данных IoT — значимый элемент при создании систем управления IoT. Поскольку данные IoT не структурированы и часто генерируются в реальном времени, необходимо создать подходящую облачную среду. Несколько сервисов AWS, таких как AWS IoT Core и AWS IoT Device Management, позволяют подключать к облаку столько устройств IoT, сколько необходимо.
Наиболее подходящим сервисом для хранения данных IoT является хранилище Amazon S3 или озеро данных. Озера данных могут хранить огромные объемы неструктурированных данных.
Чтобы привести пример успешного запуска системы IoT в облаке, мы выбрали производителя электроники Belkin, который начал производство набора устройств для автоматизации умного дома. Поскольку количество устройств умного дома и клиентов росло, руководство Belkin поняло, что внутренняя архитектура IoT компании не может справиться с нагрузкой, и они решили перейти на облачные сервисы. Результаты этого решения были впечатляющими:
- Цикл разработки программного обеспечения (SDLC) был сокращен более чем на 40 процентов: с 12 до 6,5 месяцев
- Компания сэкономила от 30 до 40 процентов на эксплуатационных расходах
Облачные вычисления могут быть правильным выбором для разработки вашей платформы управления IoT, если вы ожидаете масштабирования вашей компании. Как мы видели на примере Belkin, облачные решения также сокращают продолжительность цикла разработки программного обеспечения (SDLC) и помогают оптимизировать ваши инвестиции в разработку ПО для IoT. Фактически, сейчас все больше поставщиков услуг IoT перемещают свою инфраструктуру в облако. Поэтому, если вы только входите на рынок IoT, стоит сразу же создавать надежную облачную инфраструктуру, чтобы избежать будущих проблем с миграцией в облако.
Как сделать приложение для умного дома максимально безопасным
В этой статье мы неоднократно подчеркивали, что для разработки наиболее безопасной системы умного дома необходимо обращать внимание на аспекты безопасности на всех этапах разработки программного обеспечения. Никто не захочет обнаружить, что его система видеонаблюдения была взломана и теперь любой может незаметно проникнуть в его дом. Чтобы выпускать безопасные продукты IoT, важно придерживаться принципов безопасности на всех этапах разработки ПО.
Кроме того, полезно следовать определенному набору стандартов отрасли, таких как Архитектура безопасности платформы (PSA). В рамках PSA существуют четыре критических шага, которые должен выполнить разработчик умного дома, чтобы разработать безопасное программное обеспечение IoT.
Анализ. На этом этапе команда разработчиков должна составить список требований безопасности с помощью методов моделирования угроз и обнаружения уязвимостей.
Проектирование. На этом этапе требуется разработать архитектуру безопасности, которая соответствует требованиям PSA и десяти пунктам безопасности PSA.
Реализация. Следующим шагом является создание приложения с учетом проектирования архитектуры безопасности. Также крайне важно установить безопасное взаимодействие между устройствами IoT и программными решениями.
Сертификация. Получение сертификата PSA непосредственно связано с безопасностью технологий IoT. Обеспечение безопасности вашей сети IoT в соответствии со стандартами PSA не только обеспечивает дополнительную защиту, но и является привлекательным моментом, доказывающим вашим клиентам, что вы заботитесь о качестве ваших услуг.
Решения IoT состоят из аппаратных и программных компонентов, а контролирующие их меры безопасности отличаются. На самом деле, нет универсального подхода к обеспечению безопасности для систем IoT, поэтому необходимо настраивать контроль безопасности для каждого аппаратного и программного продукта.
Контроль безопасности для аппаратного обеспечения IoT:
- Безопасный запуск. Это процесс проверки прошивки устройства IoT с помощью криптографических алгоритмов хэширования. Чтобы обеспечить Безопасный запуск, на устройстве программируются ключи и подписи безопасности.
- Корневой доверенный сертификат. Безопасная среда запуска также требует наличия корневого доверенного сертификата – набора криптографических ключей, встроенных в аппаратное обеспечение IoT. Корневой доверенный сертификат обычно считается сердцем устройства IoT.
- Аутентификация устройства. Каждое устройство в сети IoT должно пройти процедуру аутентификации до подключения к шлюзу, чтобы гарантировать, что оно не скомпрометировано и может быть безопасным.
- Алгоритмы шифрования. Для обеспечения высокого уровня безопасности системы IoT можно использовать комбинацию симметричных и асимметричных алгоритмов шифрования. Например, асимметричный алгоритм RSA и симметричный алгоритм Blowfish могут быть хорошо реализованы в аппаратном обеспечении IoT из-за низкого энергопотребления.
- Шифрование point-to-point. Важно шифровать данные с момента их захвата устройством IoT до их расшифровки, например, на шлюзе IoT или в облачной среде.
Контроль безопасности для программного обеспечения IoT
- Безопасность маршрутизации. Шифрование и хэширование таблиц маршрутизации с данными, хранящимися в маршрутизаторе, а также поддержание многопутевой маршрутизации данных помогают повысить безопасность данных IoT.
- Безопасность пользовательских данных. Чтобы избежать несанкционированного доступа к системе и обеспечить конфиденциальность пользовательских данных, необходимо установить механизмы аутентификации и проверки подлинности личности в вашем программном обеспечении IoT.
- Списки контроля доступа (ACL). Еще одно полезное решение для обеспечения безопасности приложений IoT — создание списков контроля доступа, которые включают руководства по разрешению доступа к сети IoT. ACL могут давать доступ к системе или блокировать его для пользователей внутренней и внешней системы.
- Брандмауэры. Дополнительная мера безопасности — установка брандмауэров. Это решение используется для блокировки несанкционированного доступа и попыток входа в систему, если механизмы аутентификации и ACL не работают или были нарушены.
- Защитные программные продукты. Антивирусные и антишпионские программы могут быть дополнительной мерой безопасности, которая может защитить IoT-систему от потенциальных злонамеренных атак.
Перечисленный выше список контролов безопасности может быть изменен в зависимости от потребностей каждого конкретного проекта IoT. Кроме всех уровней безопасности, вы и ваша команда разработки программного обеспечения должны проводить регулярные сессии оценки рисков.
Оценка рисков включает:
- обнаружение новых угроз аппаратного и программного обеспечения,
- применение обновлений и патчей,
- модернизация и улучшение системы IoT.
Аналитика и визуализация данных IoT
Предоставление услуг аналитики и визуализации данных IoT не является обязательным, но может дать вам конкурентное преимущество. Однако такие услуги могут потребовать большего усилия от вашей команды разработки программного обеспечения, так как обычные инструменты бизнес-аналитики и аналитики данных могут не поддерживать анализ данных IoT из-за неструктурированной природы этих данных.
В этом случае мы отдаем предпочтение сервису AWS IoT Analytics. Он автоматизирует все этапы анализа данных IoT. Этот сервис также связан с Amazon QuickSight, который позволяет визуализировать данные с помощью алгоритмов машинного обучения. Неструктурированные данные IoT поступают в необработанном формате и могут содержать пропуски и ложные показания, и AWS IoT Analytics очищает данные перед дальнейшим анализом.
Основные преимущества сервисов аналитики данных IoT:
- Данные IoT не только собираются, но и генерируют идеи, помогающие клиентам увидеть конкретную ценность их IoT-сети.
- Обогащение анализа данных IoT данными из внешних источников, таких как прогнозы погоды, может помочь клиентам предсказать, как настроить температуру в своем доме.
- Функциональность анализа данных IoT также может позволить клиентам повысить эффективность своего дома, увидев закономерности в производительности бытовых устройств.
Последний аспект разработки программного обеспечения умного дома — это уникальный дизайн пользовательского интерфейса (UI) и пользовательского опыта (UX), который может либо привлечь клиентов, либо оттолкнуть их.
Дизайн интерфейса в разработке умного дома
Пользователи ожидают продвинутого дизайна UI/UX от решений по автоматизации умного дома. При скачивании нового приложения для цифрового банкинга от своего традиционного банка пользователи могут простить некоторые дефекты дизайна, если приложение выполняет критические банковские услуги. Но когда дело доходит до программного обеспечения для умного дома, пользователи ожидают чего-то отличного и футуристического. В то же время они ожидают, чтобы приложение было удобным и полезным.
Критическим аспектом, который отличает дизайн IoT для автоматизации дома от дизайна других решений, является прямое соединение между цифровым и физическим мирами. Дизайнеры должны найти способы сделать программное обеспечение IoT удобным для использования физических устройств IoT, а не вызывать путаницу. Скевоморфный дизайн больше не является хорошим решением, но хотя бы небольшое сходство между цифровым и физическим мирами IoT должно быть сохранено.
- Включите ясный пользовательский онбординг. Настройка IoT-окружения может быть проблематичной для неопытных пользователей, поэтому ваша задача состоит в том, чтобы сделать их путь как можно более простым и понятным. Вы можете включить в дизайн системы умного дома привлекательные аудио- и визуальные элементы, которые будут направлять пользователей через процесс онбординга.
- Сделайте свой дизайн инклюзивным. Это нужно для привлечения как можно большего количества пользователей. Например, критически важно сделать ваше программное обеспечение понятным для людей с нарушением зрения или слуха.
- Добавьте интерактивных чат-ботов для устранения неполадок. Чтобы уменьшить уровень фрустрации у пользователей, столкнувшихся с проблемами своих умных домашних устройств, вы можете предоставить легко доступный и интерактивный чат-бот. Особое внимание к дизайну функционала устранения неполадок критически важно для программного обеспечения IoT, так как простой экран с инструкциями в виде обычного текста или просто кнопкой для запроса поддержки может быть недостаточным.
- Выберите футуристические цвета, формы и шрифты. Устройства IoT ассоциируются с технологиями будущего, поэтому было бы здорово, если бы ваше приложение выглядело футуристично.
Комбинация технологий облачных вычислений, соответствующих контрольных мер безопасности и привлекательного дизайна UI/UX может помочь вам разработать надежное ПО для IoT. Однако обязательно обратите внимание на аппаратные компоненты, чтобы сделать процесс подключения физического и цифрового мира максимально гладким для ваших клиентов. Обязательно доверьте свой проект IoT надежному и опытному партнеру по разработке ПО.
Команда Лайв Тайпинг с удовольствием поможет вам разработать приложение для умного дома, которое позволит вашим клиентам сделать свои квартиры более надежными. Напишите нам и получите бесплатную консультацию и оценку сроков и стоимости разработки вашего проекта.