DE102019008869A1

DE102019008869A1 - KEE Smart Shower Short Description

Info

Publication number: DE102019008869A1
Application number: DE102019008869.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Ich möchte die Art und Weise der Kommunikation zwischen Alexa Skills Kit, dem AWS Lambda (Serverless Computing - Amazon Web Services, Cloud-Server ausschließlich in Kombination mit Alexa-Technologie), Adafruit Cloud und dem Microcontroller im Duschgerät patentieren lassen. Tatsächlich habe ich in jeder der vier Komponenten einen Code programmiert: Alexa Skills Kit, AWS Lambda, Adafruit Cloud und Shower Microcontroller. Dieser Code ermöglicht die Interaktion zwischen diesen Teilen und harmonisiert sie. Dies funktioniert folgendermaßen:a. Wenn der Benutzer einen Befehl an Amazon Echo sendet, sendet Amazon Echo ihn zuerst an Alexa Skills Kit.b. Alexa Skills Kit analysiert es, erkennt es und sendet es an AWS Lambda (Serverless Computing - Amazon Web Services).c. Lambda findet nun heraus, welche Aktion an das Duschgerät ausgeführt werden muss.d. Dann sendet Lambda eine HTTP-Nachricht an eine andere Cloud namens Adafruit (Cloud Device). Die HTTP-Nachricht enthält die Daten und eine bestimmte Nummer, die die auszuführende Aktion darstellt.e. Zu diesem Zeitpunkt speichert die Adafruit-Cloud einen Datensatz der Daten- und Aktionsnummer und sendet eine MQTT-Nachricht an den Mikrocontroller des Duschgeräts.f. Nach dem Empfang der MQTT-Nachricht liest der Mikrocontroller des Duschgeräts die der Nummer entsprechende Aktion und führt sie aus. Die Neuheit besteht in der Integration und Harmonisierung von AWS Lambda und Alexa Technology einerseits und der Adafruit Cloud und dem Mikrocontroller Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 andererseits. Wir haben die AWS Lambda Cloud in die Adafruit Cloud integriert, was bisher noch nicht geschehen war. Die beiden Systeme können nun zusammenarbeiten und die Reaktionszeit zwischen dem Zeitpunkt der Sprachanweisung und der Ausführung der Aktion in dem Duschgerät ist jetzt erheblich kürzer, da jeder Technologieteil in erster Linie mit seiner eigenen Cloud interagiert. Zusätzlich,• Die Verwendung von HTTP-Nachrichten bietet jetzt die Möglichkeit, Datensätze direkt in der Cloud hinzuzufügen, zu löschen und zu aktualisieren.• Ich verwende Adafruit Feather HUZZAH mit Adafruit ESP8266 WiFi, um eine Verbindung zum Internet herzustellen. Das optimiert die Reaktionszeit dank der Verbindung zur Adafruit-Cloud.• Da es sich um einen kostenlosen MQTT-Broker handelt, werden Datensätze in der Adafruit Cloud kostenlos gespeichert.• Adafruit verfügt über viele effiziente, kostenlose Blöcke, mit denen die Dusche über die mobile App gesteuert und überwacht werden kann.• Adafruit ist mit allen IOT- und MQTT-Apps im Play Store integriert.I would like to patent the method of communication between the Alexa Skills Kit, the AWS Lambda (Serverless Computing - Amazon Web Services, cloud server exclusively in combination with Alexa technology), Adafruit Cloud and the microcontroller in the shower device. In fact, I programmed a code in each of the four components: Alexa Skills Kit, AWS Lambda, Adafruit Cloud and Shower Microcontroller. This code enables these parts to interact and harmonize them. This works as follows: a. When the user sends a command to Amazon Echo, Amazon Echo first sends it to Alexa Skills Kit.b. Alexa Skills Kit analyzes it, detects it and sends it to AWS Lambda (Serverless Computing - Amazon Web Services) c. Lambda will now find out which action has to be carried out on the shower device. Then Lambda sends an HTTP message to another cloud called Adafruit (Cloud Device). The HTTP message contains the data and a specific number that represents the action to be taken e. At this point, the Adafruit cloud stores a record of the data and action number and sends an MQTT message to the shower device's microcontroller. After receiving the MQTT message, the microcontroller of the shower device reads the action corresponding to the number and carries it out. The novelty consists in the integration and harmonization of AWS Lambda and Alexa Technology on the one hand and the Adafruit Cloud and the Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 microcontroller on the other. We integrated the AWS Lambda Cloud into the Adafruit Cloud, which we hadn't done before. The two systems can now work together and the reaction time between the time the voice instruction is given and the execution of the action in the shower device is now considerably shorter, as each technology part primarily interacts with its own cloud. Additionally, • Using HTTP messages now provides the ability to add, delete, and update records directly in the cloud • I am using Adafruit Feather HUZZAH with Adafruit ESP8266 WiFi to connect to the internet. This optimizes the response time thanks to the connection to the Adafruit cloud. • Since it is a free MQTT broker, records are stored in the Adafruit cloud for free. • Adafruit has many efficient, free blocks with which the shower over the mobile App can be controlled and monitored. • Adafruit is integrated with all IOT and MQTT apps in the Play Store.

Description

Produktvision:Product vision:

Smart Shower ist ein integriertes System, das älteren und behinderten Menschen, die unter körperlichen Einschränkungen leiden, beim Duschen Linderung verschafft. Das System besteht aus Arduino Mega (1) und ESP8266-Mikrocontrollern (2), DC-Ventil (3), Touchscreen (4), Spracherkennung und loT-Technologie. Die Software erfasst Daten zur Aktivität des Benutzers während der Interaktion mit dem Produkt, sodass die Benutzerfreundlichkeit kontinuierlich verbessert und optimiert wird. Smart Shower eliminiert höhe Kosten bei der Technologieentwicklung und schafft eine erschwingliche Lösung für medizinische Einrichtungen.Smart Shower is an integrated system that provides elderly and disabled people with physical limitations with showering relief. The system consists of Arduino Mega ( 1 ) and ESP8266 microcontrollers ( 2 ), DC valve ( 3 ), Touchscreen ( 4th ), Speech recognition and loT technology. The software collects data on the user's activity while interacting with the product so that the user experience is continuously improved and optimized. Smart Shower eliminates high technology development costs and creates an affordable solution for medical facilities.

Probleme, die wir lösen:Problems We Solve:

Die Sprachbefehls- und Touchscreen-Bedienfeldfunktionen von Smart Shower bieten Benutzern mit körperlichen Einschränkungen beim Duschen, insbesondere behinderten und älteren Menschen, eine einfache Möglichkeit.Smart Shower's voice command and touchscreen control panel features provide an easy way for users with showering disabilities, especially the disabled and the elderly.

Diese Funktionen ermöglichen es dem Benutzer, Wasser zu sparen, da die Wassertemperatur und der Wasserdruck genau eingestellt werden müssen, anstatt die Knöpfe zum Einstellen der Wassertemperatur und des Wasserdrucks drehen zu müssen. Dank dieser Funktionen kann der Benutzer dank der Sprachbefehle, die Freisprechfunktionen bieten, Zeit sparen, anstatt die Knöpfe zum Einstellen der Wassertemperatur und des Wasserdrucks drehen zu müssen. Smart Shower kann einfach in jede Dusche eingebaut werden, ohne dass die aktuellen Teile zerstört oder zerbrochen werden müssen.These functions allow the user to save water as the water temperature and pressure must be precisely adjusted instead of turning the knobs to adjust the water temperature and pressure. Thanks to these features, instead of having to turn the knobs to adjust the water temperature and pressure, the user can save time thanks to the voice commands that provide hands-free calling. Smart Shower can easily be built into any shower without having to destroy or break the current parts.

Wettbewerbsvorteil:Competitive advantage:

Smart Shower unterscheidet sich von Wettbewerbern aufgrund seines primären Kunden: Behinderte und ältere Menschen sowie Krankenschwestern und medizinisches Personal in Gesundheitseinrichtungen. Alle Wettbewerber konzentrieren sich auf den smart Home- und Luxusmarkt - unseren Sekundärmarkt.Smart Shower differs from competitors because of its primary customer: the disabled and the elderly, as well as nurses and medical staff in healthcare facilities. All competitors focus on the smart home and luxury market - our secondary market.

Wie es funktioniert:How it works:

Smart Shower kann die Wassertemperatur und den Wasserdruck mithilfe des Touchscreens und der Sprachbefehle steuern und anpassen. Neben der Steuerung zeigt der Touchscreen auch die Wassertemperatur an. Das Produkt verwendet Alexa für Sprachbefehle. Wenn der Benutzer also einen Befehl an Amazon Echo sendet, sendet Amazon Echo ihn an Alexa Skills Kit, um ihn zu analysieren und an AWS Lambda (Serverless Computer - Amazon Web Services) zu senden. Lambda findet dann heraus, welche Aktion auf dem Duschgerät ausgeführt werden muss, indem der Code ausgeführt wird, den ich in seine Funktionen geschrieben habe. Dann sendet Lambda eine HTTP-Nachricht an eine andere Cloud namens Adafruit.Smart Shower can control and adjust the water temperature and pressure using the touch screen and voice commands. In addition to the controls, the touchscreen also shows the water temperature. The product uses Alexa for voice commands. So when the user sends a command to Amazon Echo, Amazon Echo sends it to Alexa Skills Kit to analyze and send to AWS Lambda (Serverless Computer - Amazon Web Services). Lambda then works out what action to take on the shower device by running the code I wrote in its functions. Then Lambda sends an HTTP message to another cloud called Adafruit.

(Cloud-Gerät) enthält die Daten und eine bestimmte Nummer stellt die auszuführende Aktion dar. Anschließend speichert die Adafruit-Cloud einen Datensatz der Daten- und Aktionsnummer und sendet eine MQTT-Nachricht an das Duschgerät, wenn das Duschgerät die Nachricht von der Adafruit-Cloud abruft die Nachricht und sieht in ihrem Code, welche Aktion sich auf diese Nummer bezog und sie ausführte.(Cloud device) contains the data and a specific number represents the action to be taken. The Adafruit cloud then saves a record of the data and action number and sends an MQTT message to the shower device when the shower device receives the message from the Adafruit Cloud retrieves the message and sees in its code which action was related to this number and which it carried out.

Ich habe ein weiteres unterstützendes Spracherkennungssystem hinzugefügt, das ohne Internet funktioniert. Es besteht aus einem Schild namens 1Sheeld, das über Bluetooth eine Verbindung zu einem beliebigen Mobiltelefon herstellen kann, sodass der Benutzer Sprachbefehle von seinem Mobiltelefon an den Smart Shower senden kann. Nachdem Sie Ihr Mobiltelefon über Bluetooth mit 1Sheeld verbunden haben, können Sie eine Sprachnachricht von Ihrem Handy senden, mit 1Sheeld Mobile App Diese App zeichnet Ihre Sprachnachricht auf und sendet sie an das Schild (1Sheeld). Das befindet sich innerhalb des Duschgeräts und der darin enthaltene Code ermittelt, welche Meldung mit den Meldungen übereinstimmt, die ich im Code hinzugefügt habe, wenn die zu dieser Meldung gehörende Aktion ausgeführt wird.I've added another assistive speech recognition system that works without the internet. It consists of a shield called 1Sheeld that can connect to any mobile phone via bluetooth so that the user can send voice commands from their mobile phone to the Smart Shower. After connecting your mobile phone to 1Sheeld via bluetooth, you can send a voice message from your mobile phone with 1Sheeld Mobile App This app records your voice message and sends it to the shield (1Sheeld). This is inside the shower device and the code inside it determines which message matches the messages I added in the code when the action associated with that message is performed.

Dieses Gerät ist auch in der Lage, das Befüllen, Entleeren und Überwachen der Badewanne zu steuern und auf einer stabilen Temperatur zu halten. Sie können es über Sprachbefehle oder den Touchscreen oder die App auf Ihrem Mobiltelefon von jedem Ort der Welt aussteuern.This device is also able to control the filling, emptying and monitoring of the bathtub and to keep it at a stable temperature. You can control it from anywhere in the world using voice commands or the touchscreen or the app on your mobile phone.

• Touchscreen:

The touchscreen communicates with the device using serial UART communication protocols (RX and TX).
• Voice commands:

Use the same technique as before from Alexa or from (lSheeld) Schild.
• Mobile app:

It sends an MQTT message to Adafruit Cloud. Adafruit then resends the message to the device and takes the correct action.

Was sind die Vorteile der Verwendung von Adafruit Cloud und der Verbindung mit AWS Lambda:What are the benefits of using Adafruit Cloud and connecting to AWS Lambda:

a. I am using Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 WiFi to connect to the internet. This enables maximum efficiency, as both parts now work in conjunction with their own cloud
b. Free MQTT Broker stores records in the Adafruit Cloud for free.
c. Adafruit has many free blocks that can be used to control and monitor the shower through the mobile app.
d. Adafruit can be used with all IOT and MQTT apps on the Play Store.

Claims

I would like to patent the method of communication between the Alexa Skills Kit, the AWS Lambda (Serverless Computing - Amazon Web Services, cloud server exclusively in combination with Alexa technology), Adafruit Cloud and the microcontroller in the shower device. In fact, I programmed a code in each of the four components: Alexa Skills Kit, AWS Lambda, Adafruit Cloud and Shower Microcontroller. This code enables these parts to interact and harmonize them. It works like this: a. When the user sends a command to Amazon Echo, Amazon Echo sends it to Alexa Skills Kit first. b. Alexa Skills Kit analyzes it, detects it and sends it to AWS Lambda (Serverless Computing - Amazon Web Services). c. Lambda now finds out which action has to be carried out on the shower device. d. Then Lambda sends an HTTP message to another cloud called Adafruit (Cloud Device). The HTTP message contains the data and a specific number that represents the action to be taken. e. At this point, the Adafruit cloud stores a record of the data and action number and sends an MQTT message to the shower device's microcontroller. f. After receiving the MQTT message, the microcontroller of the shower device reads the action corresponding to the number and carries it out. The novelty consists in the integration and harmonization of AWS Lambda and Alexa Technology on the one hand and the Adafruit Cloud and the Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 microcontroller on the other. We integrated the AWS Lambda Cloud into the Adafruit Cloud, which we hadn't done before. The two systems can now work together and the reaction time between the time the voice instruction is given and the execution of the action in the shower device is now considerably shorter, as each technology part primarily interacts with its own cloud. Additionally, • The use of HTTP messages now provides the ability to add, delete, and update records directly in the cloud. • I am using Adafruit Feather HUZZAH with Adafruit ESP8266 WiFi to connect to the internet. This optimizes the response time thanks to the connection to the Adafruit cloud. • As this is a free MQTT broker, records are stored in the Adafruit Cloud for free. • Adafruit has many efficient, free blocks that can be used to control and monitor the shower via the mobile app. • Adafruit is integrated with all IOT and MQTT apps in the Play Store.

I intend to patent the use of a 1-Sheeld shield in combination with voice commands with Alexa. With regard to the prior art, the execution of voice commands no longer requires the Internet through the use of 1-leaf shielding (point-to-point connection). The system of voice commands is now integrated in both Alexa (required for the internet) and 1sheeld. This leads to a faster execution time and makes Wake Word unnecessary. • How it works: The principle consists of a shield in the shower box that is connected to the microcontroller of the shower device and uses serial communication. This shield has bluetooth. To activate it, you therefore need a cell phone and have to install the app on the cell phone. This allows you to send a voice command from your mobile phone to the shield. The shield in its code analyzes the message from the voice command and identifies the corresponding number. A message with the number is then sent to the Shower Micro-Controller. The microcontroller carries out the action corresponding to this number. ( 6th )

I would like to patent the integration of the normal valve (with button) into the intelligent shower device. This integration eliminates the occurrence of technical problems with the smart device, as the user can switch to the normal valve by isolating the smart shower device. • How it works: There is a valve in the shower ( 7th ). This can be opened and closed manually from the outside. In the event of technical problems with the shower device that impair its normal functionality, the connection to the smart device can be closed and the normal manual valve can be used.

I would like to patent the possibility of controlling the height of the shower using voice commands and a touchscreen. These two steps are advancements over the prior art. This function gives people with limited mobility - usually elderly or disabled people - independence by showering, eliminating the need for assistance from a third person to regulate the height of the shower head. • How it works: I used 1) A stepper motor ( 8th ) 2) Rubber Timing Belt ( 9 ) 3) 2 Teeth Aluminum Toothed Disc ( 10 ) 4) 2 Micro Limit Switch ( 11 ) First I connected the Teeth Aluminum Toothed Disc to the stepper motor AXIS at the beginning of the Feel. Then I wrapped the rubber timing belt around it ( 12th ). At the end of the track there is a second toothed disc made of aluminum with free teeth and, wrapped around, the Rubber Timing Belt ( 13th ). The shower head is connected to the middle of the rubber timing belt. When the stepper motor moves to the right or left, this moves the rubber timing belt and with it the shower head up and down. I added 2 micro-limit switches at the beginning and at the end of the shower head lane, as this is how the device detects the lane boundary in both directions. When actuated, a command is sent that notifies the lane limitation and prevents the motor from moving on.

I would like to patent the following three functions applied to the bathtub: 1) Filling the bathtub 2) Emptying the bathtub 3) Keeping the water temperature stable. In our system, these functions are carried out with the help of voice commands, touchscreen or an app for mobile phones based on IOT technology. This enables remote control and execution when the user is not at home. In detail, the mobile app sends an MQTT message to Adafruit Cloud. Adafruit Cloud then saves the data in a data set in the cloud and sends a message to the microcontroller on the Smart Shower to take the appropriate action, i.e. filling or emptying the bathtub. in particular, these functions are intended to fill a bathtub when the user is not yet at home. There are two sensors in the bathtub: Temperature sensor ( 14th ) and waterproof ultrasonic sensor ( 15th ). The waterproof ultrasonic sensor measures the water level in the bathtub and stops the flow of water when it reaches a certain limit. The temperature sensor measures the water temperature in the bathtub. When the temperature drops, the Klöke ( 16 ) to empty the bathtub and fill it with hot water to a certain temperature.