LOOK.in Remote. ИК-пульт для «умного» дома. Путь от идеи до устройства

В этой статье расскажем про то, как мы создаем девайсы для «умного» дома в России. Если есть какие-то вопросы или вы проходите такой путь прямо сейчас — пишите. Hardware-проекты встречаются реже, чем софтверные, поэтому будем помогать друг другу :)

В конце также есть промокод на предзаказ второй версии Remote — с нативной поддержкой HomeKit, подключаемыми датчиками температуры и внешним ИК.

Наша цель — создание децентрализованного умного дома.

Увы, практически все существующие на рынке системы «Умный дом» требуют либо наличия центрального контроллера (железка или софт на условном Raspberry Pi) и/или наличия облаков. Без этого не будет никакой автоматизации, а умный дом это все таки не просто включение лампочки с телефона, а включение условного ТВ на нужном канале рано утром и выключение, когда вы уходите. Это только частный кейс — сюда же относится климат, защита от протечек / пожара / проникновения и довольно большой набор других автоматизаций. Мы поставили перед собой цель сделать так, чтобы все это работало без интернета / шлюзов / контроллеров и позволяло обеспечивать все требуемые функции в рамках локальной сети.

Мы хотели сделать так, чтобы любое устройство системы можно было принести домой, распаковать и сразу же начать с ним работать. Для этого нужна была среда передачи данных, которая есть в подавляющем большинстве смартфонов. Решение на поверхности — в каждое устройство встроили Wi-Fi и BLE. Wi-Fi для выхода в сеть при необходимости, BLE для быстрой настройки и, в будущем, для BLE Mesh (планируем внедрение на 2021 год).

А раз мы хотим, чтобы устройство было удобным для использования — в каждом устройстве реализуется HTTP REST API веб-сервер, который позволяет встраивать устройства практически в любую уже существующую систему умного дома.

В 2014 создатели проекта не сговариваясь начали строить свои умные дома на существующих технологиях и столкнулись с большим количеством проблем, начиная от роста стоимости устройств и заканчивая очень неудобными интерфейсами. Случались и неожиданности, например, несколько раз выходил из строя центральный контроллер Z-Wave, что приводило к тому, что, скажем, свет было невозможно включить в принципе до замены контроллера.

Тогда-то и родилась идея создать собственный проект умного дома.

На грабли наступать не хотелось, поэтому первым делом был изучен рынок на предмет «Что там по децентрализации?» и, к сожалению, таких проектов найти не удалось. Совсем.

Окей, значит будем наступать на грабли. До конца 2017 года велись работы в свободное время над такой системой.

В процессе тестов отбраковывались разные микроконтроллеры, схемы взаимодействия системы и выкристаллизовывался протокол работы девайсов. Такая вполне себе исследовательская работа. Пробовали и esp8266 и ST и ряд других SoC, в конце концов остановились на ESP32, тогда еще совсем молодом чипе. Да, в работе с ним был ряд проблем — и ADC работает некорректно и на тот момент разработка под чип была сопряжена с некоторыми «глюками», и энергопотребление большое, но решили сделать ставку именно на этот чип. Забегая вперед скажу, что не смотря на неоднократные попытки сменить этот чип все таки остановились на нем. А все проблемы научились обходить и нивелировать.

Итак, протокол готов, схема отлажена, децентрализация работает, срабатывает датчик движения — включается свет нужны устройства.

Первым устройством стала в 2016 году наша розетка — Plug. Это был наш испытательный полигон. Сама розетка всячески дорабатывалась и видоизменялась еще год. Изначально прототип был на ESP8266 и наши требования чип просто не потянул. Лаги большие, синхронизация долгая, памяти мало, да и Bluetooth отсутствует.

Окей, не бросать же. Мы упертые.

Примерно к лету/осени 2017 мы подготовили второй прототип на ESP32, оптимизировали прошивку, перебрали схемы питания, так как ESP32 оказался прожорливее и он «взлетел» — сразу показал хорошие результаты. Параллельно велась работа над мобильным приложением.

Еще несколько месяцев наша команда энтузиастов тщательно тестировала прототипы и стало понятно, что проекту жить. Децентрализация хорошо себя показывала, даже в рамках одной Wi-Fi сети. А потенциальное внедрение BLE Mesh делало устройства во-многом уникальными.

Прототип есть — что дальше? Нужно производить!

А вот как? Если, допустим, саму плату напаять или произвести условно понятно как, да и этот процесс участникам был понятен, то вот с производством корпуса все было очень и очень неоднозначно.

Первые прототипы были распечатаны на 3D принтере. Пробовали и ABS и PLA, однако стоимость такого прототипа оставляла желать лучшего. В сухом остатке, на тот момент себестоимость самого корпуса составляла около 10 000 рублей. Это с учетом того, что металлические части мы тоже пытались печатать на 3д принтере тоже (были удивлены, но да, такое тоже бывает). Сделаю ремарку, что речь про 2017 год, вероятно, сейчас цены на 3д печать сильно отличаются. Но 3 года назад печать корпуса обходилась нам именно в 10к на доступных для нас площадках и компаниях.

При такой себестоимости бизнес не сделать, ищем другие варианты.

Следующим этапом стала попытка расчета изготовления методом литья в силикон. При 15 отливах в одну форму себестоимость 1 корпуса обходилась нам в 3 285 руб. за корпус. Это без токоведущих контактов (для розетки они необходимы) и если сами штыри можно было купить готовые и вставить в силиконовую форму, то вот с ловушкой (часть, куда вставляется вилка) все не так однозначно. Мы безуспешно пытались найти локальное производство, которое бы смогло изготовить нам ловушки по нашим чертежам, однако не смогли. Максимально, что удалось найти — это резку нужного листа нержавейки по требуемым размера. Думали, что сможем согнуть самостоятельно, но результат выходил так себе.

Стало понятно, что произвести розетку так, чтобы ее себестоимость была ниже планируемой цены (до 3000 руб.) можно только промышленным способом: корпус — литье на ТПА, токоведущие части — на специальных фабриках, однако в этом случае сразу сильно вырастают первоначальные затраты. В нашем случае получалось около 1 500 000 рублей на старте.

После анализа рынка и его игроков стало очевидным, что розетка — не то устройство с которым стоит выходить на рынок, во-первых, из-за особенностей сертификации продукции, работающей с высоким напряжением, во-вторых, из-за того, что розетка сама по себе особо и не нужна. Как часть системы — да, как полноценное устройство, первое у производителя — нет.

Даже при наличии открытого API и на наш взгляд удобного форм-фактора это просто розетка, а сами плюшки децентрализации начинают раскрываться только когда устройств несколько.

Плюс нам помог случай — в это время один из местных провайдеров запускал свою розетку и мы могли наблюдать воочию как все происходит. Прямых данных о продажах, конечно, нам никто бы не дал, но по косвенным признакам при довольно большом маркетинговом бюджете запуск не был очень прорывным. Опять же, по косвенным признакам, может быть мы ошибаемся.

Проанализировав рынок мы поняли, что не хватает качественного и открытого пульта для ИК техники. ИК протокол еще жив и, вероятно, лет 5 еще будет на коне, так что у устройства есть будущее.

Итак, Remote это инфракрасный приемо — передатчик, который позволяет управлять бытовыми приборами, работающими по инфракрасному протоколу: телевизоры, ресиверы, ТВ-приставки, кондиционеры, увлажнители, вытяжки, вентиляция и многие другие.

По сути устройство умеет:

• Отправлять и принимать ИК сигналы
• Обеспечивать автоматизацию, например, включать ТВ по времени
• Подключаться к уже существующим умным домам по REST HTTP API
• Работать из коробки с Яндексом, Капсулой, Google Assistant
• Работать от батареек, например, на потолке. Или во время встречи для управления проектором.

Мы тщательно проанализировали рынок и сделали вот такую таблицу, Remote оказался вполне ничего:) Нужно запускать, но как?

Наученные горьким опытом Plug мы сразу же сделали запросы на литье в силикон и приступили к расчету стоимости изготовления с помощью ТПА. Затраты получались меньшие, чем у розетки и, в целом, не выглядели неокупаемыми. Плюсом, сделав несколько подходов к снаряду, нам удалось серьезно унифицировать элементную базу и сократить затраты на компоненты устройства. Однако оставался вопрос — где взять денег?

Начитавшись про то, как делаются проекты в долине мы решили (как многие другие), что у нас классный проект и все, что нужно — найти инвестора. Процесс начался к конце 2017 года с прототипом розетки и длился примерно 6 месяцев. Мы старались участвовать во всех выставках, в которых могли, старались принимать участие в питч-сессиях и встречах, рассылали письма инвесторам, контакты которых могли найти, обращались в акселераторы, постоянно обновляли презентации на основе обратной связи, вообщем всячески старались обратить на себя внимание. Урок был таким:

• Hardware это не про венчур, так как нужны капексы и кратно масштабировать экономическую модель проблематично на этапе старта.
• Очень мало кто верит и готов инвестировать в Hardware
• Предложения, которые мы получали по условиям были сильно хуже, чем условный кредит в условном банке. Для примера, иногда для сделки необходимо было подписать бумаги о том, что никакие действия с машинами / квартирами не будут осуществляться без ведома фонда / инвестора и тд и тп.

Где-то тут хотелось уже сдаться, но азарт и желание выпустить хороший отечественный продукт победило.

В итоге, после большого и длинного обсуждения в команде было принято решение о самофинансировании и, спустя несколько месяцев, мы запустили производственные цепочки. Корпус было решено отливать на китайской фабрике, всю электронику делать в России. Мы хотели сделать целиком продукт, собранный в России, но стоимость ТПА на родине нас неприятно удивила, в среднем в 2 раза превышая затраты на аналогичные работы в Поднебесной.

Старт продаж был назначен на март 2019 года. Мы описали устройство и обьявили о предзаказах на sprut.ai и начали ждать… Удивительно волнительным было получение первой СМС. Первый заказанный Remote потребовался в городе Казань.

В марте 2019 все устройства по предзаказам отправились своим новым обладателям.

Курьезный случай произошел с транспортировочными коробками, в которые вкладывался Remote с комплектом. К нужному времени типография не смогла нам предоставить заказанную партию в 100 штук и все что нам оставалось — поехать в ближайший цветочный магазин и скупить все красивые упаковочные коробки, которые только могли подойти по размеру. Это немного ударило по экономике (коробки с наполнителем обошлись в 200-250 рублей каждая), однако позволило сохранить даты отправки и, надеемся, порадовать первых покупателей.

Мы провели долгие месяцы тестирования, по 100 раз прогоняли типовые кейсы, но не учли одного: прошивка была построена так, чтоб на роутерах, одновременно работающих на 2.4ГГц/5ГГц устройства вели себя нестабильно. И в большом количестве случаев это приводило к тому, что устройство корректно работало в режиме точки доступа, но не подключалось к Wi-Fi роутеру у пользователей дома. То есть клиент получал девайс, включал его и… все, по сути вместо работающего пульта клиент получал мигающий зеленым коробок ABS-пластика и поликарбоната.

Это стало для нас настоящим вызовом, в течении 2х бессонных суток мы отладили этот кейс и заставили все работать, но встал вопрос — а как обновить прошивку у пользователей? OTA недоступно, раз нет подключения к роутеру, альтернативных способов обновления прошивки тогда не было предусмотрено.

БОльшая часть устройств первой партии являлись эксклюзивом — они поставлялись сразу с программатором, то есть можно было подключить их к компьютеру и, с помощью определенных манипуляций, обновить. 1000 извинений были принесены клиентам, разосланы инструкции, у кого-то получилось, у кого-то нет.

С теми, у кого обновление не получилось сработали так — высылали заменное устройство, а текущее забирали. Все делалось через курьерскую службу, приезжал курьер — забирал устройство, на следующий день приезжал другой — и отдавал новое. Иногда получалось сделать замену одним и тем же курьером.

Тогда то мы и сформировали основной принципы работы проекта в случае проблем с девайсом: всегда оставаться на связи с клиентом и максимально быстро стараться их решать. Не можем решить удаленно (как в случае невозможности обновить прошивку) — забираем устройство и оперативно разбираемся. Не можем решить в течении 3х дней — предоставляем клиенту новое устройство.

Мы думали так: отгрузим девайсы и с чистой совестью займемся оптимизацией производственного процесса. Но оказалось, что с отгрузкой девайса работа над ним только начинается. Примерно через месяц после первых продаж сформировалась обратная связь из того функционала, который был нужен пользователям. Мы разбили его на 2 направления — программные улучшения и железные.

В программные входили такие основные пожелания:

• Возможность удаленного управления через интернет
• Возможность работы с голосовыми ассистентами
• Плагины для подключения к сторонним умным домам
• Редизайн мобильного приложения, пользователи сообщали, что им неудобно пользоваться
• Нативная поддержка HomeKit
• Поддержка кондиционеров
• Увеличение срока работы от батареек

Железные улучшения:

• Возможность подключения внешнего датчика температуры
• Возможность подключения выносного ИК передатчика

Большинство программных пожеланий довольно быстро увидели свет и смогли порадовать пользователей. Удаленное управление стало фундаментом для работы из коробки с голосовым управлением через Яндекс и Гугл ассистент, недавно добавилась поддержка также Маруси от Mail.ru Group. До конца года мы планируем также добавить поддержку Amazon Echo.

Плагины для подключения к сторонним умным домам стали появляться силами энтузиастов (за что им огромное спасибо) и сами мы стали публиковать такие решения в репозитории. Пока таких плагинов немного, но с выходом Remote2 мы планируем сосредоточиться на этом направлении.

Работа с кондиционерами сейчас находится в режиме Бета, мы каждые две недели добавляем нового производителя кондиционеров. Однако, пультов и их протоколов очень много, поэтому работаем с пользователями, если вдруг их пульта не оказалось в нашей базе данных. С кондиционерами планируем закончить к началу 21ого года и сделать так, чтобы все работало непосредственно на устройстве (сейчас работа с кондиционерами требует интернет для доступа к серверу). То есть этот вопрос тоже в работе.

Остается поддержка HomeKit и подключаемые датчики / передатчики. Тут все не так просто.

Сейчас мы хотим сделать новую версию Remote, который бы стал первым в мире ИК пультом с нативной поддержкой HomeKit. Так складывается, что бОльшая часть наших пользователей являются обладателями яблочной техники и эта функция является востребованной. Поэтому с начала этого года работаем над нативным HomeKit и уже имеем ее тестовую поддержку в бета-режиме.

Кроме того, чтобы закрыть потребности в подключаемых датчиках температуры и внешнем ИК передатчике требуется новое устройство. Мы не смогли вместить в существующий корпус распространенные разъёмы, такие как 3.5мм джек или тюльпаны, так как места в корпусе чрезвычайно мало, решением стала возможность подключения внешнего переходника. Такая возможность по нашим замерам требуется только 20% пользователей, поэтому сошлись на данном варианте как наиболее адекватном. Переходник будет докупаться отдельно, однако мы собираемся его отдавать, фактически по себестоимости.

Вот такой путь был пройден от идеи до прототипа. За кадром осталось еще очень много вопросов — маркетинг, трафик, выстраивание логистики. Если хотите что-то узнать о процессе разработке, технологиях или почему сделано так или иначе — напишите в комментариях вопрос — постараемся ответить максимально развернуто или сделаем отдельный пост.

Надеемся, что этот текст был вам интересен

Remote был пробой пера и надеемся, что еще долго будет радовать своих владельцев.

Remote2 поступает в продажу в декабре этого года по стоимости 3490 руб. Мы собираем предзаказы на устройство уже сейчас. А в качестве приятного бонуса за предзаказ дарим скидку в 10% с промокодом «vc10». Промокод действует до 27 сентября включительно.