Případové studie > Kompletní ekosystém pro chytré krby

Kompletní ekosystém pro chytré krby

Známý evropský výrobce krbů, společnost Bef Home, se rozhodla jít cestou inovace a přidat ke svým krbům elektronické řízení a tím i možnost dálkového ovládání svých produktů z mobilu. Ve spolupráci s předchozím dodavatelem se pokusili vyvinout vlastní řídící jednotky, ale výsledky nebyly dlouhodobě uspokojivé. Jednalo se především o velké rozměry, nízkou intuitivitu a vysoké náklady na realizaci jednoho systému.

Zklamání z předchozích neúspěšných pokusů o implementaci vedlo společnost Bef Home k hledání nového partnera, který by přinesl inovativní a spolehlivé řešení a tím by společnosti dodal konkurenční výhodu na trhu. Proto se firma Bef Home obrátila na nás, společnost ASN Plus, s požadavkem na kompletní přepracování jejich dosavadního řešení.

Cílem bylo vytvořit kompaktní, moderní a uživatelsky přívětivý ekosystém, který by zajistil chytré a intuitivní ovládání krbu prostřednictvím moderní mobilní aplikace umožňující vzdálené ovládání přes internet.

S vědomím, že se těchto krbů prodávají tisíce ročně, jsme už od začátku návrhu kladli důraz na optimalizaci nákladů a výrobní efektivitu tak, aby řešení bylo cenově optimální a zároveň splňovalo všechny požadavky na průmyslovou kvalitu a spolehlivost. Dalším z požadavků bylo, vytvořit minimální variantu produktu tak, aby se dala snadno doplňovat o další funkce prostřednictvím rozšiřujících modulů.

Jádrem hlavní řídící jednotky se tedy stal výkonný mikrokontrolér ESP32-S3, který integruje frontend pro Bluetooth a Wi-Fi komunikaci a zajišťuje klíčové funkce celého ekosystému. Tato jednotka umožňuje zpracovat signály různých typů analogových a digitálních senzorů, včetně běžně používaných snímačů typu OneWire, PT100 a PT1000, případně standardní sink, source a push-pull logiky. Tyto vstupní signály jsou poté použity k efektivní regulaci hoření. Kromě toho jednotka ovládá elektronické otevírání dvířek krbu a upozorní uživatele na klesající množství paliva v topeništi.

Další nezbytnou jednotkou pro řídicí systém je elektronické servo pro ovládání klapky přívodu vzduchu. Toto servo by mělo umožnit koexistenci s ručním ovládáním tak aby nedošlo k vyřazení krbu z provozu v případě výpadku napájení. Tato jednotka je založena na mikrokontroléru STM32C0, který je cenově i skladově dostupnou náhradou za starší 8bitové mikrokontroléry od společnosti ST. Pro řízení motoru jsou využity kvalitní drivery značky Trinamic a magnetický enkodér pro zpětnovazební řízení. Komunikace mezi touto podřízenou jednotkou a hlavní řídící jednotkou probíhá prostřednictvím rozhraní LIN.

Pro systém byl vytvořen rovněž modul záložního napájení (UPS), které zajistí obsluhu krbu v případě že dojde ke krátkodobému výpadku napájení.

Součástí této fáze vývoje byla také implementace vzdáleného OTA (Over-The-Air) updatu firmwaru, který umožňuje jednoduché a bezdrátové aktualizace firmwaru přímo přes mobilní aplikaci, čímž je zajištěna dlouhodobá podpora a aktualizace zařízení bez nutnosti fyzického zásahu.

Dalším klíčovým prvkem našeho řešení byl vývoj mobilní aplikace, která je jednoduchá na používání a umožňuje plnou kontrolu nad krbem. Uživatelé mohou ovládat svůj krb na dálku, klidně i tisíce kilometrů. Aplikace umožňuje například naplánovat zapálení krbu před příjezdem domů, aby si uživatel zajistil příjemné teplo po návratu. Další funkcí je upozornění na vyhasínající oheň, kdy aplikace oznámí, že je čas přiložit další poleno. Uživatel také může snadno nastavit, jak intenzivně má krb hořet, a elektronika zajistí, že požadovaná teplota bude udržována.

V souladu s našimi osvědčenými postupy v ASN Plus jsme pro vývoj mobilní aplikace zvolili framework Flutter, se kterým máme bohaté zkušenosti. Tento moderní multiplatformní nástroj nám nejen umožňuje efektivní a rychlejší vývoj, ale také přináší významné úspory nákladů pro naše zákazníky.

V neposlední řadě v hlavní řídící jednotce byl implementován komunikační protokol Matter pro integraci krbů do domácích automatizačních systémů, jako napřiklad Google Home, Apple Homekit nebo Home Assistant. Implementovali jsme také i komunikační protokol Modbus TCP pro integraci krbů do profesionálních automatizačních systémů od společností Siemens, ABB nebo Beckhoff.

Se společnosti Bef Home dále spolupracujeme v rámci podpory sériové výroby a případných inovací dle potřeb jejích zákazníků.