Komplettes Ökosystem für smarte Kamine

Ein bekannter europäischer Kaminhersteller, Bef Home, entschied sich, auf Innovation zu setzen und seinen Kaminen eine elektronische Steuerung hinzuzufügen, die eine Fernbedienung über mobile Geräte ermöglicht. In Zusammenarbeit mit ihrem vorherigen Lieferanten versuchten sie, eigene Steuergeräte zu entwickeln, doch die Ergebnisse blieben aufgrund von großen Abmessungen, geringer Benutzerfreundlichkeit und hohen Systemkosten unbefriedigend.

Enttäuscht von den bisherigen erfolglosen Implementierungsversuchen begann die Firma Bef Home die Suche nach einem neuen Partner, der eine zuverlässige und innovative Lösung bieten könnte, um ihren Wettbewerbsvorteil zu stärken.

So kam Bef Home auf uns, ASN Plus, mit der Anfrage, ihre bestehende Lösung vollständig neu zu gestalten.Ziel war es, ein kompaktes, modernes und benutzerfreundliches Ökosystem zu entwickeln, das eine intelligente und intuitive Steuerung des Kamins über eine moderne mobile App mit Fernzugriff über das Internet ermöglicht.

Da jährlich Tausende dieser Kamine verkauft werden, legten wir von Anfang an Wert auf Kostenoptimierung und Effizienz in der Produktion, um eine kostenoptimierte Lösung bereitzustellen, die zugleich alle Anforderungen an Industriequalität und Zuverlässigkeit erfüllt. Ein weiterer Anspruch war, eine Basisversion des Produkts zu schaffen, die sich durch Erweiterungsmodule einfach um zusätzliche Funktionen ergänzen lässt.

Im Zentrum der Hauptsteuerungseinheit steht der leistungsstarke ESP32-S3-Mikrocontroller, der Bluetooth- und Wi-Fi-Kommunikation integriert und die Kernfunktionen des gesamten Ökosystems übernimmt. Diese Einheit verarbeitet Signale verschiedener analoger und digitaler Sensoren, darunter gängige Typen wie OneWire, PT100 und PT1000, sowie standardmäßige Sink-, Source- und Push-Pull-Logiken. Diese Eingangssignale werden zur effizienten Verbrennungsregelung genutzt. Zusätzlich steuert die Einheit das elektronische Öffnen der Kaminöffnung und benachrichtigt den Benutzer, wenn der Brennstoffstand sinkt.

Ein weiteres essentielles Element des Steuerungssystems ist das elektronische Servosystem zur Regelung der Luftzufuhr. Dieses Servo ermöglicht die Koexistenz mit manueller Steuerung, sodass der Kamin bei Stromausfall weiterhin genutzt werden kann. Diese Einheit basiert auf dem STM32C0-Mikrocontroller, einer kostengünstigen und verfügbaren Alternative zu älteren 8-Bit-Mikrocontrollern von ST. Für die Motorsteuerung haben wir hochwertige Trinamic-Treiber und einen magnetischen Encoder für das Rückkopplungssteuerungssystem eingesetzt. Die Kommunikation zwischen dieser untergeordneten Einheit und der Hauptsteuerungseinheit erfolgt über die LIN-Schnittstelle.

Für das System wurde ebenfalls ein Notstrommodul (UPS) entwickelt, um den Betrieb des Kamins bei kurzzeitigen Stromausfällen aufrechtzuerhalten.

In dieser Entwicklungsphase haben wir OTA-Firmware-Updates (Over-The-Air) implementiert, um einfache, drahtlose Updates der Firmware direkt über die mobile App zu ermöglichen. Dies gewährleistet langfristigen Support und Updates des Geräts ohne physischen Eingriff.

Ein weiterer Schlüsselpunkt unserer Lösung war die Entwicklung einer benutzerfreundlichen mobilen App, die eine vollständige Kontrolle des Kamins ermöglicht. Die Benutzer können ihren Kamin auch aus Tausenden von Kilometern Entfernung fernsteuern. So können sie etwa das Anzünden des Kamins vor ihrer Rückkehr nach Hause planen und so eine warme Atmosphäre schaffen. Eine weitere Funktion ist die Benachrichtigung, wenn das Feuer ausgeht, sodass der Benutzer daran erinnert wird, neues Holz nachzulegen. Benutzer können zudem die Intensität des Feuers einfach einstellen, und die Elektronik sorgt dafür, dass die gewünschte Temperatur beibehalten wird.

Gemäß unseren bewährten Verfahren bei ASN Plus haben wir für die Entwicklung der mobilen App das Flutter-Framework gewählt, mit dem wir umfangreiche Erfahrung haben.

Dieses moderne plattformübergreifende Tool ermöglicht nicht nur eine effiziente und schnellere Entwicklung, sondern bringt unseren Kunden auch erhebliche Kosteneinsparungen.

Abschließend haben wir das Matter-Kommunikationsprotokoll in der Hauptsteuerungseinheit implementiert, um die Kamine in Heimautomatisierungssysteme wie Google Home, Apple HomeKit und Home Assistant zu integrieren. Außerdem haben wir das Modbus-TCP-Protokoll für die Integration in professionelle Automatisierungssysteme von Unternehmen wie Siemens, ABB und Beckhoff implementiert.

Unsere Zusammenarbeit mit Bef Home setzt sich fort, indem wir die Serienproduktion unterstützen und Innovationen entsprechend den Bedürfnissen ihrer Kunden anpassen.

Zusammenfassung:

• ESP32-S3

• OneWire, PT100/1000 – Temperaturmessung und -regelung

• EEPROM, UPS, Modbus TCP

• BLE, Wi-Fi, HTTPS, Cloud

• Matter

• OTA-Firmware-Update

• Mobile App zur Fernsteuerung des Kamins

• STM32C0 ARM® Cortex®-M

• Motorsteuerung

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