Smart Wi-Fi thermostats - Lemberg Solutions

Smarte WLAN-Thermostate

Lemberg Solutions übernahm die Hardwareüberarbeitung und die Entwicklung einer eingebetteten Software für ein smartes WLAN-Thermostat, das sich dem Ende seiner Lebensdauer näherte.

Herausforderung

Ein großes Unternehmen, das Smart-Home-Produkte und -Systeme herstellt, war auf der Suche nach einem Technologiepartner, der die elektrischen Komponenten seines bestehenden Thermostats durch neue ersetzen konnte, um das Problem der Obsoleszenz zu lösen. Der Partner musste außerdem die eingebettete Legacy-Software des Thermostats aktualisieren, damit sie mit diesen neuen Komponenten arbeiten konnte.

Gelieferter Mehrwert

Lemberg Solutions ersetzte den veralteten WLAN-Chip durch einen neuen und schrieb die Embedded Software so um, dass sie diesen Chip unterstützte. Anschließend integrierten unsere Ingenieure die neue Lösung in das alte Gerät. Das neue WLAN-Modul ist zuverlässiger, so dass die Nutzer eine stabilere und sicherere Verbindung genießen können.

Prozess

Der Kunde forderte unsere Unterstützung für ein Projekt an, dem das Ende der Lebensdauer der Komponenten eines WLAN-Thermostats zugrunde lag. Lemberg Solutions stellte ein dediziertes Team von Embedded-Ingenieuren bereit, das in ständiger Kommunikation mit einem Produktmanager des Kunden stand.

Gemeinsam mit unserem Kunden haben wir die verschiedenen Projektphasen definiert und für jede Phase klare Etappenziele und Leistungsumfänge vereinbart. Das erste Etappenziel war die Bereitstellung der Leiterplatten (PCB), das zweite die vollständige Integration der aktualisierten Embedded Software in die erhaltenen PCB und die Sicherstellung der ordnungsgemäße Funktion des Geräts mit dem Cloud-Subsystem.

Unsere Aufgabe bestand darin, das im alten Thermostat verwendete WLAN-Modul durch ein neues, zuverlässigeres zu ersetzen. Mit diesem neuen Modul würde sich das Gerät mit WLAN 6 verbinden und WPA3 für eine stabilere und sicherere Verbindung nutzen können. Das Update würde auch Änderungen an der eingebetteten Software erfordern.

Unser Team begann mit der Analyse einer Reihe von Thermostaten des Kunden, bei denen das WLAN-Modul ausgetauscht werden musste. Wir untersuchten, wie sie in Bezug auf UX und UI, Cloud-Verbindung und Datenübertragung funktionieren.

Daraufhin erteilte uns der Kunde Zugriff auf Testfälle, die für die vorherige Version des Thermostats verwendet wurden, und stellte uns Unterlagen zur Verfügung, die uns halfen, die Architektur des Geräts schneller zu verstehen und die eingebettete Software so zu ändern, dass sie mit dem neuen WLAN-Modul funktioniert. Später haben wir auch noch auf Grundlage aller eingeführten Änderungen die Dokumentation aktualisiert, so dass das Team des Kunden das Gerät weiterhin unabhängig supporten konnte.

Nachdem sie die Dokumentation des Kunden und das Datenblatt des neuen WLAN-Moduls studiert hatten, setzten unsere Ingenieure die Änderungen iterativ um, mit Low-Level-Funktionen beginnend und schrittweise zur Anwendungsebene übergehend, wobei sie die Over-the-Air-Programmierung und die Cloud-Konnektivität abdeckten.

Um die Entwicklung fortzusetzen, während wir auf das PCB des Kunden mit dem neuen WLAN-Modul warteten, kaufte unser Team eine Entwicklungsplatine und schloss sie an die Originalgeräte des Kunden an, die wir zuvor zur internen Evaluierung verwendet hatten. Auf diese Weise konnten wir alle wichtigen Funktionen auf der Entwicklungsplatine entwickeln, noch bevor wir Zugriff auf die neue Hardware des Kunden hatten.

Als klar war, dass das von uns vorläufig entwickelte System genauso funktionierte wie die Thermostate, die wir zu Beginn des Projekts analysiert hatten, setzten wir den Entwicklungsprozess fort und bewegten uns in der hierarchischen Struktur der Gerätefunktionen aufwärts. Wann immer Probleme auftraten, schlossen wir einen Logik-Analysator an, untersuchten, wie das neue Gerät im Vergleich zum Original funktionierte, und prüften, ob die Kommunikation zwischen den Modulen in beiden Geräten auf die gleiche Weise funktionierte.

Jetzt gerade befinden wir uns mitten in einer aktiven Testphase. Gemeinsam mit unserem Kunden haben wir nicht mehr relevante Testfälle herausgefiltert und den Rest an das aktualisierte Thermostat angepasst.

Technologien
Python
FreeRTOS
lwIP
WPA3
Wi-Fi 6
MQTT
Vollständige Case Study im PDF-Format
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Wie es funktioniert

Smart Wi-Fi thermostats - PDF Form - Lemberg Solutions
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