Cleaner Robot

Sweeper product program introduction

方案概述

​作为一种新兴的智能家电产品,扫地机器人受到越来越多的关注,助力于更好的家居清洁。随着扫地机器人功能的完善,APP远程智能控制逐渐成为必备功能,以满足人们快节奏生活下的家居清洁需要。通过APP的定时预约、远程操控、个性化清洁等操作,将机器与手机连接,随时随地掌控家居清洁。

涂鸦智能作为行业领先的AI+IoT平台方案商,针对惯导型、视觉型、激光型等不同扫地机器人产品,可提供WIFI模组、IoT SDK、云平台、个性化APP在内的整体解决方案,满足不同客户,不同产品的智能化和个性化需求。

系统介绍

1、嵌入式单元,实现产品配网,将扫地机数据上传至云端,并接收云端指令。

  • IoT模组,针对普通MCU型扫地机,串口通信方式;

  • IoT SDK,针对Linux为主控的扫地机;

2、涂鸦云,全球部署的IoT平台,对所有设备和APP进行连接。

3、APP单元,提供多种形式的APP,实现对扫地机远程控制。

  • 公版APP,适用于产品快速对接,提供自定义LOGO的OEM版本;

  • 定制APP,适用于定制产品,满足各产品的个性化定制需求;

  • APP SDK,适用于用户自研APP;

4、语音单元,支持Amazon Alexa、Google Assistant等语音接入。

5、运维管理平台,可对产品OTA、运行情况、活跃情况等进行综合管理。

支持品类

支持惯导型、视觉型、激光型、以及IPC复合型的多种产品方案的接入;

主要功能

扫地机通用功能

  • 快速配网:支持EZ和AP两种配网方式;

  • 实时控制:机器启动、自动回充、手动遥控、模式清扫、吸力调节等;

  • 实时状态:清扫状态、电池电量、清扫时长、清扫面积、耗材寿命等;

  • 设备配置:耗材管理、寻找机器、音量设置、水箱调节等个性化配置;

  • 清扫记录:支持清扫记录及清扫结果云端存储;

  • 预约清扫:支持云端定时、本地定时两种方案;

  • 故障告警:支持机器故障、告警、通知等消息推送;

  • 设备分享:支持家庭管理、成员间设备分享;

  • OTA升级:支持提示/静默等方式的设备及模组升级;

  • 多语言管理:支持多种语言的配置管理和切换;

  • 语音包管理:支持多种语音包的配置管理和切换;

惯导型扫地机功能

  • 地图显示:支持清扫区/障碍区/充电桩/实时位置等信息的房间地图显示;

视觉型扫地机功能

  • 地图显示:支持清扫区/障碍区/充电桩/实时位置等信息的房间地图显示;

  • 路径显示:支持清扫路径显示;

  • 地图编辑:虚拟墙/禁区设置;

  • 模式清扫:自动/沿边/定点/指哪扫哪/划区清扫;

激光型扫地机功能

  • 地图显示:支持清扫区/障碍区/充电桩/实时位置等信息的房间地图显示;

  • 路径显示:支持清扫路径、导航路径显示、支持当前点方位显示;

  • 地图编辑:虚拟墙/禁扫区域/禁拖区域设置、区域命名;

  • 地图管理:支持房间导航地图云端管理和切换使用;

  • 模式清扫:自动/指哪扫哪/划区/局部清扫;

  • 预约设置:支持清扫、勿扰预约设置;

相关开发模块

硬件模组

针对MCU型主板,可提供WR3型物联模组。

  • 内置低功耗 32 位 CPU,可以兼作应用处理器

  • 主频 125MHz

  • 工作电压:3V-3.6V

  • 外设:7×GPIOs, 2×UARTs, 1×ADC

  • Wi-Fi 连通性

    • 802.11 B/G/N20/N40

    • 通道 1-14@2.4GHz

    • 支持WPA/WPA2 安全模式

    • 802.11b 模式下+20dBm 的输出功率

    • 支持 Smart Config 功能(包括Android 和 IOS 设备)

    • 板载PCB 天线和外接天线IPEX 连接器

    • 通过CE,FCC,SRRC 认证

    • 工作温度:-20℃ to 85℃

IoT SDK

针对Linux型主板,可提供基于主芯片平台的IoT SDK。

APP SDK

提供Android和IOS两种APP SDK。

部分公版UI方案

惯导型扫地机

激光型扫地机

视觉及IPC型扫地机

地图部分说明

数据通道

  1. 提供增量和全量两种数据通道:

    • 增量通道:机器端单包数据增量式上报,APP端全量获取并实时接收,适用于惯导型扫地机;

    • 全量通道:机器端累积数据一次性上报,实时通知,APP端全量获取,适用于激光型扫地机地图数据上报。

  2. 数据上报和存储支持国内外部署;

  3. 数据传输频率可实现1Hz频率上报和更新;

地图显示

地图大小

  • 惯导型扫地机可支持255x255, 500x500, 800x800等分辨率大小,具体由机器端决定,APP端适配;

  • 激光型扫地机地图大小不做限制,由机器实时上报,机器端上报精度通常为0.05m,对应APP端为1个像素单元。路径点精度通常设定为0.1个像素。

地图编辑

  • 支持虚拟墙(两点直线方式)、禁区(矩形方式)、区域(矩形方式)等编辑功能,支持区域自定义名称、区域旋转、长度显示、颜色配色等;

  • 支持非法禁区的预警提示;

地图管理

  • 机器地图云端存储,支持云端地图数据下发至机器,实现切图切换(机器配合);

路径优化

  • 支持扫地机方向显示;(需机器端配合)

  • 支持转场路径隐藏,仅显示清扫路径;(需机器配合)

  • 支持清扫路径圆滑处理;

Sweeping machine docking development process

准备工作

在涂鸦IoT平台,注册开发者账号,开启产品智能化。

为了使用日志查询、权限分享等相关功能,请开通企业版权限。

IoT平台链接:https://iot.tuya.com。

流程概述

Step1 - 产品定义:在IoT平台定义产品的具体功能,核心是数据传输内容及格式;

Step2 - 界面配置:根据产品特点,选择和配置个性化的UI,核心是风格、颜色、图标等;

Step3 - 硬件选型:根据产品PCB的特点及要求,选择适配的WiFi通讯模组;

Step4 - MCU开发:对MCU控制程序进行适配开发,核心是配网、数据交互、地图传输等;

Step5 - APP构建:构建具有厂商特点的APP,核心是LOGO、欢迎页、设备页等;

Step6 - 运营管理:配置APP界面多国语言、申请开通智能音箱、设备OTA升级等核心操作;

具体操作

产品定义

新建产品

在涂鸦IoT平台创建产品,选择【小家电】-【扫地机器人】,点击“创建产品”即可开始创建产品。

  1. 产品名称:实际设备的默认名,将显示在APP中设备页;

  2. 通讯类型:硬件连接涂鸦云的方式,目前支持Wifi方式;

功能定义

如何定义DP

涂鸦平台将设备与云端传输的数据,抽象成不同类型的DP,在定义DP时,可根据机器功能,分类成不同的DP点,用于控制和显示。

为满足不同开发需求,涂鸦平台提供标准化功能和自定义功能:

  • 标准功能:针对常规扫地机功能的标准化,与IoT平台提供的APP面板相对应,用于快速开发;

  • 自定义功能:自定义扫地机的附加功能项,用于扩展机器功能;

标准化功能

标准功能涵盖清扫开关、清扫状态等功能点。同时,枚举型功能允许用户新增类型,如清扫模式,工作状态,错误码等,新增后,APP设备控制页会同步更新。

自定义功能

对于机器的扩展功能,可在“自定义功能”中进行新增,新增后,在APP的设备控制界面的设置页中会生成相应的控制项。

IoT平台提供布尔、数值、枚举、字符、故障、raw等数据类型,支持上下行。

详细介绍参考:https://docs.tuya.com/cn/product/function.html。

界面配置

产品定义后,可以选择不同风格的面板(设备控制页),作为扫地机的交互页面。在IoT平台,提供公版面板、自定义面板、自由配置面板,以及开发调试面板,供用户选择。

公版面板:样式与交互固定,与【标准功能】对应,支持背景、颜色等内容的配置,用于产品量产。

自由配置面板:支持自由设置页面控件及样式,用于自定义产品;

调试面板:以开关选项方式显示机器端数据,用于开发阶段调试;

模组选型

扫地机电控,主板通过云模组,与涂鸦云和APP进行通讯连接。在产品新建后,选择适用的云模组,并根据主板、云模组的接口电路及产品要求,完成硬件电路的开发。

目前,惯导型扫地机产品可供选用的是WR3 WIFI模组,模组详细说明,请参考:https://docs.tuya.com/cn/hardware/WiFi-module/wifi-wr3-module.html。

MCU开发

MCU程序开发

云模组通过串口通讯方式与MCU对接,MCU端根据【产品定义】步骤中定义的功能DP,实现机器数据与云端的交互。MCU开发过程主要涉及协议的解析、数据的上报与接收、地图数据的上报等。

MCU开发,有两种方式可选择:

1)串口协议方式

MCU根据串口协议,自行组包和解包,实现数据的上报和执行;

2)SDK方式

移植IoT平台封装好的SDK接口文件,MCU直接调用相关函数,实现数据的上报和执行。 开发详情,请参考:https://docs.tuya.com/cn/product/mcu-dev.html。

机器功能调试

在产品开发的验证和调试阶段,为了验证技术方案、或APP面板的功能,可采用IoT平台提供的调试助手及调试面板,实现APP端和机器端的数据通讯,辅助开发过程的开发调试。

仿真助手

涂鸦云仿真助手,PC机与云模组通过串口连接,模拟MCU收发机器功能DP数据,可在APP端实时体验交互效果。

适用于在MCU程序开发前,对所定义的产品功能进行验证,以及调试过中数据有效性的验证。

仿真助手使用详情,请参考:https://docs.tuya.com/cn/mcu/cloud_debug_assistant.html。

面板调试

在设备配网功能调试完成后,可以通过APP对扫地机进行配网,在APP上对扫地机进行相关操作,验证指令收发,APP显示、机器执行等是否正确。

同时,MCU在开发前期,可以借助调试面板功能,单独调试某个DP的逻辑是否正确。

调试面板只保留数据收发操作,不含交互逻辑,可以在【界面配置】环节选择,适用于开发过程的调试。

日志查询

开通调试过程中,会遇到DP数据收发过程查询的需求。IoT平台提供日志查询功能,可以查看扫地机MCU与APP间的数据通讯情况,适用于异常情况下,排查各端的操作情况。

【说明】日志查询功能,需要开通“企业版”账户权限,并在运营平台操作。

APP构建

当机器功能开发完成后,将涉及自有品牌APP的构建。涂鸦平台提供在线OEM APP的功能。

在IoT的【APP工作台】,可配置APP名称、LOG、配网文案、产品图标等信息,生成具备厂商标识信息和个性化的OEM APP。

详细操作请参考:https://docs.tuya.com/zh/iot/app-development/oem-app/app-autobuilding/appautobuilding

相关配置

多语言配置

当产品目标市场是海外区域时,需要将APP界面的语言调整成相应区域的语种,目前可支持大部分国家和地区。

在IoT平台“拓展功能”的“多语言配置”,可对设置功能点进行多语言编辑,完成编辑后。当手机调整系统语言后,APP界面语言也随之调整。

OTA升级

为了满足机器功能升级,平台支持MCU OTA功能。

在IoT平台“拓展功能”的“固件升级”,可以自定义上传MCU固件,固件版本、升级信息等都支持自定义管理。

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