Entwicklung eines ganzheitlichen IoT-Ökosystems für smarte Luftreinigung und Pflanzenpflege

Mit KORU verfolgte Botany Labs das Ziel, die Pflanzenpflege in Wohn- und Arbeitsräumen von Vermutungen zu befreien und wissenschaftlich fundiert zu automatisieren. Das Konzept sah ein vernetztes Smart-Device vor, das Vitalparameter von Pflanzen kontinuierlich überwacht, Pflegeprogramme selbstständig ausführt und Nutzern die Steuerung per mobiler App ermöglicht.

Während Botany Labs über tiefgreifende botanische Expertise und eine klare Produktvision verfügte, fehlten intern die umfassenden Engineering-Kapazitäten für den Aufbau eines marktreifen MVP. Die besondere Herausforderung lag in der nahtlosen Orchestrierung unterschiedlicher technischer Disziplinen zu einem verlässlichen Gesamtsystem:

• Gerätenahe Embedded-Software und Firmware-Entwicklung
• Cloudbasierte IoT-Kommunikation und Backend-Architektur
• Native mobile Anwendungen für iOS und Android
• Elektronisches und mechanisches Prototyping
• Durchgängiges End-to-End-Systemtesting

Das physische Device musste kontinuierlich Messdaten seiner integrierten Sensorik erfassen und zur Speicherung sowie Auswertung in die Cloud übertragen. Nutzer wiederum benötigten die Möglichkeit, Vitaldaten der Pflanze in Echtzeit einzusehen, Systembenachrichtigungen zu erhalten und das Gerät via Smartphone aus der Ferne zu steuern.

SaM Solutions entwickelte die gesamte Software-Architektur, um das KORU-Hardware-Device, die Cloud-Plattform und die mobilen Anwendungen zu einem funktionierenden IoT-Gesamtsystem zu verschmelzen.

Gerätenahe Firmware und Cloud-Konnektivität

Das Ingenieurteam entwickelte die maßgeschneiderte Firmware für den Smart Pot und etablierte eine hochsichere, verschlüsselte Kommunikation zwischen dem Gerät und der Cloud-Infrastruktur. Die Lösung befähigt KORU, kontinuierlich Vital- und Betriebsdaten zu erfassen, diese zur Analyse an das Cloud-Backend zu übermitteln und Steuerbefehle der mobilen Apps in Echtzeit zu empfangen. Die integrierten Cloud-Services übernehmen dabei die verlässliche Datenspeicherung, die Nutzer- und Geräteverwaltung, den automatisierten Versand von Push-Benachrichtigungen sowie die Fernsteuerung aller Aktorik-Komponenten.

Mobilanwendungen

SaM Solutions entwickelte leistungsfähige native mobile Anwendungen für iOS und Android, die Anwendern als zentrale Steuerungsschnittstelle für KORU dienen.

Die Apps ermöglichen ein nahtloses Erst-Setup (Device Provisioning) sowie die kontinuierliche Überwachung aller relevanten Pflanzen- und Umweltdaten. Nutzer können Bewässerungs- und Luftreinigungszyklen flexibel konfigurieren, automatisierte Pflege-Alerts empfangen und historische Telemetriedaten zur Vitalitätsentwicklung analysieren. Ein besonderes Feature ist die integrierte botanische Datenbank mit detaillierten Pflegeprofilen für über 150 Pflanzenarten, die Anwendern bei der Auswahl idealer Bewässerungs- und Filterprogramme unterstützt.

Interdisziplinäre Systemintegration und Test-Validierung

Die Verteilung der Entwicklungsdomänen folgte einer klaren Rollentrennung: Das Partnerunternehmen EnCata zeichnete für das mechanische und elektronische Hardware-Engineering verantwortlich, während SaM Solutions die technische Orchestrierung des gesamten Software-Ökosystems steuerte.

Durch die kontinuierliche, iterative Zusammenarbeit beider Partner wurde sichergestellt, dass die Schnittstellen zwischen On-Board-Firmware, AWS-IoT-Backend, nativen Mobile-Clients und den physischen Prototypen bereits in frühen Entwicklungsstadien stabil ineinandergreifen. Nach erfolgreicher Durchführung umfassender End-to-End-Systemtests wurde die integrierte Gesamtlösung zur Übergabe des funktionsfähigen MVP freigegeben.

SaM Solutions und der Hardware-Partner EnCata lieferten das geplante KORU-MVP punktgenau innerhalb des vereinbarten Zeitrahmens und des prognostizierten Budgets ab.

Das fertiggestellte Produkt vereinte das physische Smart-Home-Device, die gerätenahe Embedded-Software, die skalierbaren Cloud-Dienste und die nativen Mobilanwendungen zu einem nahtlos vernetzten Gesamtsystem. Botany Labs erhielt ein ausgereiftes, voll funktionsfähiges MVP, das das primäre Produktkonzept am Markt demonstriert und als solide technische Architektur für die künftige Validierung sowie die fortlaufende Serienentwicklung dient.

Die von SaM Solutions realisierte Gesamtlösung umfasst folgende Kernfunktionen:

• Automatisierte Pflanzenbewässerung inklusive präziser Wasserstandserfassung
• Spezifische Pflegeprogramme auf Basis einer integrierten Referenzdatenbank mit über 150 Pflanzenarten
• Fernüberwachung und -steuerung des Devices in Echtzeit
• Proaktives Alerting und automatisierte Systembenachrichtigungen
• Erweiterte Vitalitätsindikatoren zur kontinuierlichen Bewertung des Pflanzenzustands
• Automatische Raumluftreinigung (Filterung und Lufthygiene)
• Umfassende Datenanalysen, historische Verlaufsdiagramme und Pflegestatistiken
• Native Mobilapplikationen für iOS und Android

Durch die Übertragung des gesamten Software-Scope an ein zentrales Entwicklerteam und die synchrone Abstimmung mit dem Hardware-Workstream verhinderte Botany Labs ein hohes Schnittstellen-Risiko. Das Unternehmen sparte den Koordinationsaufwand für getrennte Dienstleister in den Bereichen Firmware, Cloud, Backend und Mobile Development vollständig ein.

Das Projekt etablierte eine belastbare, nahtlos integrierte Device-to-Cloud-Architektur: Hardware, Embedded-Firmware, AWS-Cloud-Infrastruktur und native Mobile Apps agieren als kohärente Einheiten eines einzigen Produkts – statt als isolierte, zusammengesetzte Einzelkomponenten.