CASE STUDY: Entwicklung einer vernetzten IoT Companion App mit Cloud Anbindung.
Von der Idee zur vollintegrierten Lösung mit Echtzeitdaten, OTA-Updates und Cloud-Anbindung
Die Ausgangslage
Ein moderner Controller für ein elektrisches Fahrzeug – z. B. ein eBoard, eScooter oder eBike – war bereits als Hardware vorhanden. Doch ohne mobile Begleitung fehlte ein zentrales Element: die Verbindung zwischen Nutzer, Gerät und digitaler Welt.
Unsere Aufgabe war es, eine mobile App zu entwickeln, die genau diese Lücke schließt – mit dem Ziel, das Fahrerlebnis smarter, sicherer und transparenter zu machen.
Die Lösung
Wir entwickelten eine mobile Flutter-App (iOS & Android), die über Bluetooth Low Energy (BLE) direkt mit dem Controller kommuniziert. Damit erhält der Nutzer Einblicke in Echtzeit – in das, was sonst unter dem Gehäuse verborgen bleibt.
Kommunikation mit dem Gerät – direkt via Bluetooth
- Die App verbindet sich automatisch mit dem Gerät.
-
Live-Datenübertragung direkt vom Mikrocontroller:
- Spannung, Stromstärke, Motordrehzahl (RPM), Temperatur, Duty Cycle, Batteriezustand (SOC), Zellspannungen.
- Einstellmöglichkeiten wie Power Level, Boost Level und Latenz direkt über das Smartphone.
- Push Trigger: Per App lässt sich die Triggerfunktion aktivieren oder deaktivieren.
GPS-Tracking & Session Management
Fahrdaten werden automatisch mit dem Smartphone-GPS verknüpft und in der App gespeichert.
So erhält der Nutzer Zugriff auf detaillierte Session-Informationen:
- Streckenverlauf auf der Karte (Google Maps)
- Gesamtdistanz, Dauer, Durchschnittsgeschwindigkeit
- Durchschnittliche Leistung in Watt
- Session-Galerie mit historischen Fahrten
Cloud-Backend mit Node.js
Parallel zur Geräteschnittstelle kommuniziert die App mit einem von uns entwickelten Node.js Cloud-Broker:
- API-Kommunikation via HTTPS mit Authentifizierung
- Speicherung von Telemetriedaten & Sessions in der Cloud Datenbank
- Cloud-Check auf verfügbare Firmware-Versionen
- OTA-Paketbereitstellung mit Versionierung & Prüfmechanismen
OTA Firmware-Updates
Ein Highlight der App ist die Möglichkeit, Firmware direkt Over-the-Air zu aktualisieren – ganz ohne Kabel, Laptop oder technisches Vorwissen:
- Die App prüft automatisch auf verfügbare Updates (Version 0.0.7b → 0.1.2 in einem realen Beispiel)
- Der Download erfolgt aus der Cloud
- Die Firmware wird über BLE in definierten Paketen ans Gerät übertragen
- Fortschrittsbalken und Feedback-Dialoge garantieren eine nachvollziehbare Nutzererfahrung
Support & Mehrwert: Shop & Video-Ressourcen
Ein integrierter Shop ermöglicht den einfachen Zugang zu Zubehör & Ersatzteilen.
Der Resource-Screen bietet Zugang zu Instruction Videos, Tutorials und Tipps – direkt in der App abrufbar.
Ergebnis
- Nahtlose Verbindung zwischen Hardware, App & Cloud
- OTA-Updates direkt aus der Hosentasche
- Live-Telemetrie für Kontrolle & Analyse
- Hoher Mehrwert für den Nutzer durch Individualisierbarkeit, Video-Content und GPS-Tracking
- Technische Grundlage für weitere Features wie Community-Sharing oder Remote-Diagnose
Fazit
Mit dieser App haben wir eine Brücke gebaut – zwischen Fahrer und Technik, zwischen Kontrolle und Komfort.
Was früher Entwicklern und Technikern vorbehalten war, steht heute jedem Nutzer zur Verfügung:
volles Systemverständnis, direkt auf dem Smartphone.
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Technisch:
Bluetooth-Kommunikation mit IoT-Device
- Echtzeitkommunikation über BLE (Bluetooth Low Energy)
- Verbindung zu einem Controller-Modul (z. B. „Ocean Controller“)
- Live-Übertragung von Telemetrie-Daten wie:
- Spannung, Strom, RPM, Temperatur, Duty Cycle, Motorstatus
- BMS-Werte (Battery Management System): Zellspannungen, SOC, etc.
- GPS-Tracking mit synchronisierter Session-Auswertung (z. B. Fahrtenanalyse)
Cloud-Backend mit Node.js-Broker
- Verbindung zur Cloud über HTTPS-API
- Middleware in **Node.js** (Cloud-Broker), die:
- Verbindungen vom Gerät entgegennimmt
- Telemetrie- und GPS-Daten in eine Datenbank speichert
- Firmware-Versionen bereitstellt und verwaltet
- Datenbank für Nutzer- und Gerätestatus (z. B. Firmwarestände, Geräteeigenschaften)
OTA Firmware Updates (Over-the-Air)
- Die App erkennt automatisch, ob eine neue Firmware verfügbar ist
- Download über Cloud (Node.js-Backend)
- Sichere Übertragung und Update des Controllers direkt über BLE
- Fortschrittsanzeige und Feedback im UI
Weitere Features
- **Shop-Integration** für Zubehör und Ersatzteile
- **Resource Center** mit **Instruction Videos**, Guides und Tipps
- **Settings-Bereich** zum Anpassen der Fahrparameter:
- Power Level
- Boost Level
- Latenz
- Push-Trigger aktivieren/deaktivieren
- **Rider Dashboard** mit Routenanalyse, Geschwindigkeit, Durchschnittsleistung u. v. m.
Tech Stack
| Komponente | Technologie |
|----------------------------|-------------------------------------|
| Mobile App | Flutter (iOS & Android) |
| Bluetooth-Kommunikation | Flutter Blue / custom BLE Layer |
| Backend / API | Node.js, Express |
| OTA Update Handler | Cloud-Download + BLE Transmission |
| Datenbank | MongoDB / Firebase / SQL (je nach Ausbaustufe) |
| GPS + Telemetrie Logging | Flutter + Background Services |
| Karten-Visualisierung | Google Maps API |
| Video Resource Player | YouTube-Player / In-App Viewer |