IoT-Produkt: Smarter Federwiegenmotor

Die Herausforderung und unsere Lösung

Explicatis hat gemeinsam mit Swing2Sleep, dem Marktführer im Bereich Babyfederwiegen, den intelligenten Federwiegenmotor SMARLA entwickelt.

Der aktuelle Marktführer für Federwiegen, „Swing2sleep“, stand vor der Herausforderung, einen innovativen Federwiegenmotor zu entwickeln, der den Bedürfnissen von modernen Eltern gerecht wird. Ziel war es, einen intelligenten Federwiegenmotor zu realisieren, der eine neuartige Technologie, individuelle Anpassungsmöglichkeiten und eine intuitive Bedienung vereint. Die Produktinnovation sollte gleichzeitig die Position des Unternehmens als Marktführer stärken.

Explicatis hat für Swing2Sleep die vollständige Produktentwicklung des smarten Federwiegenmotors SMARLA übernommen. Dies umfasst die Hard- und Softwareentwicklung des IoT-Produkts sowie die Entwicklung eines IoT-Backends und einer Steuerungs-App. Im Rahmen des Entwicklungsprozesses wurde folgendes Vorgehen umgesetzt:

Konzeption und Machbarkeitsanalyse

• Konzeption eines intelligenten Motors auf Basis von User Research und Konkurrenzanalyse
• Evaluierung eines neuen Antriebskonzepts basierend auf einer algorithmischen Ansteuerung des Motors

Produktdesign

• Form- und Materialauswahl des Gehäuses
• Erstellung des Bedienkonzeptes

Hardware-Entwicklung

• Auswahl der Elektronik-Bauteile, Entwicklung des Schaltplans und Erstellung des PCB-Layouts
• Konstruktion des Gehäuses und restlicher Bauteile
• Entwicklung eines Federsystems mit neuartiger Federaufhängung
• Unterstützung bei den EMV-Pre-Compliance-Tests

Rapid Prototyping

• Erstellung von Prototypen im hauseigenen IoT-Lab für erste Funktionstests
• In-house-Platinenbestückung für schnelle Interationen

Embedded Programmierung

• Entwicklung des Algorithmus zur Abbildung intelligenter Schwingmuster
• Bewegungserkennung des Babys auf Basis von Sensordaten
• Implementierung einer Intelligenten Start-/Stopp-Automatik

Steuerungs-App und IoT-Backend

• Entwicklung einer App zur Steuerung des Motors per Bluetooth und WLAN
• Implementierung eines IoT-Backends zur Geräte- und Datenverwaltung

Unterstützung Fertigungssupport

• Erstellung der finalen Konstruktionszeichnungen für die Fertigung
• Sourcing von Herstellern für Platinen, Spritzgussformen, Federn etc.

Testing und strategische Markteinführung

• Entwicklung seriennaher Prototypen und Durchführung von Dauertest
• Unterstützung bei der Markteinführung und Schulung der Mitarbeiter

Support und Weiterentwicklung

• Weiterentwicklung des Algorithmus und der App auf Basis von Nutzerfeedback
• Technischer Second Level Support

IoT-App zur Steuerung des Federwiegenmotors

Als Bestandteil dieses Projekts hat Explicatis die Steuerungs-App „Swing2Sleep“ konzipiert und umgesetzt. Die App dient nicht nur zur Steuerung des Motors (AN/AUS, Schwingeinstellungen), sondern bietet auch viele weitere Funktionen wie einen Timer, einen Federwechsel-Assistenten, Statistiken zur Motornutzung oder die Verwaltung verbundener Geräte. Intelligente Push-Nachrichten informieren den Nutzer, wenn das Baby aktiver wird oder ein Federwechsel notwendig ist.

Die Konzeptionierung und Anforderungsspezifikation der App erfolgten in enger Zusammenarbeit mit Swing2Sleep. Die Spezifikation und Auswahl der Produktfeatures basierten dabei auf Kundenfeedback bestehender Swing2Sleep-Kunden, um den Bedürfnissen der Zielgruppe gerecht zu werden. Im Rahmen der Konzeption des UI/UX-Designs der App hat Explicatis High-Fidelity-Wireframes und klickbare Prototypen erstellt. Es erfolgte auch eine Weiterentwicklung des Corporate Designs von Swing2Sleep, auf das auch das UI der App angepasst wurde. Explicatis übernahm zudem die Softwarearchitektur, Schnittstellenmodellierung und Auswahl geeigneter Technologien. Die Umsetzung der App erfolgte mit KMP, um die App plattformübergreifend für Android und iOS zu entwickeln. Für die Kommunikation mit dem Motor wurde Bluetooth LE unter Beachtung entsprechender Security-Anforderungen gewählt, und SignalR, ein Protokollstandard für Echtzeit-Kommunikation, für den Übertragungsweg über das Internet. So lässt sich der Motor sicher und zuverlässig sowohl per Bluetooth als auch über das Internet mit der App steuern. Die Kommunikation mit dem Backend wurde interoperabel mit REST realisiert, und Push-Notifications über das Firebase-Framework. Durch die Implementierung einer WLAN-Konfiguration für den Motor sowie der Integration eines IoT-Backends zur Geräte- und Datenverwaltung, können auch Over-the-Air-Updates eingespielt werden, und Motoren bei Diebstahl gesperrt werden. Neben der Realisierung und anschließenden Veröffentlichung der Swing2Sleep-App im App Store und Google Play Store, übernimmt Explicatis auch den laufenden Betrieb, den Support und die Weiterentwicklung der App.