Chytré zařízení s frameworkem Apple Homekit

Daniel Nejezchleb

Master's thesis

Smart device with Apple Homekit framework

Abstract:

Jedním z hlavních pilířů novodobého průmyslu, taktéž označovaného jako průmysl 4.0, je internet věcí. Je to způsobeno snahou o propojení samostatných entit do uceleného systému za účelem automatizované strojové správy a řízení. Snaha je, propojit nejen zařízení čili věci neživé, ale i věci živé a k tomu je zapotřebí rozsáhlé digitalizace. IoT je jedním z komplexních nástrojů, jak tohoto cíle dosáhnout, a proto postihuje mnoho oblastí od průmyslu přes zdravotnictví po každodenní aktivity člověka. Tato práce se vymezuje na poslední zmíněnou oblast konkrétně lidskou domácnost, kterou IoT transformuje do konceptu nazývaného Chytrá domácnost. Jedná se o poměrně nový stále se ustanovující koncept, který pořád ještě formuje trh, a proto poskytuje slušnou příležitost se zde prosadit nově vstupujícím společnostem. Tato fakta vedla k inspiraci primárního cíle této práce, jenž spočívá v připravení produktového řešení pro uvedení na trh ve formě chytrého vypínače/ovladače umělého osvětlení v domácnosti, který má nahradit klasické vestavěné nástěnné vypínače světel. Za tímto účelem jsou postupně naplňovány dílčí úkoly této práce. Nejprve je definována a prozkoumána široká problematika internetu věcí, kde především analýza jeho architektury, interakčních paradigmat a používaných technologií umožňují zaměřit se dále na užší oblast chytrých domácností. S koncepční představou, jak tento systém funguje, jsou, z pohledu vývojáře chytrých zařízení, analyzovány současné úspěšné integrační platformy chytrých domácností. Z nich je vybrána, již s ohledem na navrhované produktové řešení, platforma Apple Homekit, která je analyzována z několika úhlů pohledů, mezi nimiž je klíčová analýza nekomerční verze HAP specifikace. HAP je proprietární protokol určený k implementaci do chytrých zařízeních, které chtějí být integrovány do platformy Homekit. Tento protokol je tedy následně implementován do konkrétního IoT čipu, jenž je součástí navrhovaného produktu, který je představen v rámci zpracování posledního cíle této práce. A tím je vypracování podnikatelského plánu. Naplněním předešle zmiňovaných cílů jsou získány následující zásadní přínosy. Zaprvé je to podnikatelský plán, který ekonomicky zhodnocuje druhý přínos, čímž je navržený inovativní chytrý produkt, jehož jedinečné vlastnosti zajišťuje integrovaný IoT čip. Avšak ten sám o sobě není ničím bez dalšího důležitého přínos této práce, který má podobu implementace HAP specifikace a podpůrného programového kódu.

Abstract:

One of the main pillars of today`s industry, also known as industry 4.0, is internet of things. It is caused by effort to connect individual entities to comprehensive system to achieve automated machine management and control. The goal is to not only interconnect devices or inanimate things, but also living things and that requires extensive digitalization. IoT is one of the complex tools that can help achieve this such a goal and that is why it affects many areas from industry over healthcare to everyday human activities. This thesis focuses on the last area mentioned specifically on the man’s household, which IoT transforms into the so-called concept of Smart Home. It is relatively new yet to be established concept, which is still forming the market and that is why it provides a decent chance of success to newly entering companies. These facts inspired the primary goal of this thesis, which rests in the preparation of product solutions for entering the market in the form of smart light switch/controller in home which is supposed to be replacement for classic built-in wall mounted light switches. For that purpose, partial tasks of this thesis are being gradually fulfilled. At first the wide range problematics of the internet of things is defined and examined, where primarily analysis of its architecture, interaction paradigms and used technologies allow furthermore focus on narrower area of Smart Home. With the conceptual idea of how this system works the current successful integration platforms of Smart Home are being analysed from the smart device developer point of view. One of them is chosen with regards to proposed product solution and it is the Apple Homekit platform, which is then analysed from several points of view when the key one of them is analysis of the non-commercial version of HAP specification. HAP is a proprietary protocol that is intended to be implemented to smart devices, that wants to be integrated into the Homekit platform. So, this protocol is implemented into specific IoT chipset, which is part of the proposed product that is introduced in the context of the last goal of this thesis. And that is a business plan elaboration. By fulfilling previously mentioned goals, following essential contributions will be achieved. Firstly, it is the business plan that economically yields the second contribution which is the proposed innovative smart product whose unique attributes are provided by integrating the IoT chipset. However, itself as a standalone hardware unit, it does nothing without the next important contribution of this thesis, which has the form of HAP specification implementation and the supporting programming code.

Keywords

Internet věcí, chytrá domácnost, Apple Homekit, Homekit Accessory Protocol, Chytré zařízení, Platformy chytrých domácností, Podnikatelský plán

Keywords

Smart Home, Apple Homekit, Internet of Things, Homekit Accessory Protocol, Smart device, Smart Home platforms, Business plan

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 11. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2019
• Supervisor: Jarmila Pavlíčková
• Reader: David Král

Vysoká škola ekonomická v Praze

Master programme / field:
Aplikovaná informatika / Informační systémy a technologie