Розробка мобільного IoT-хаба для управління пристроями
IoT-хаб у мобільному додатку—це не просто список пристроїв з кнопками включення. Це менеджер підключень за кількома протоколами, реалтайм-оновлення стану сотень пристроїв одночасно та корректна обробка ситуацій, коли половина пристроїв офлайн. Неправильна архітектура дає тормозящий інтерфейс та непередбачувані краші при масштабуванні вище 20–30 пристроїв.
Архітектура: єдина шина стану пристроїв
Центральна проблема—рознорідні джерела даних. Пристрої приходять через MQTT, WebSocket, Bluetooth, REST polling. Все це потрібно звести в єдину Map<DeviceId, DeviceState>, яка реактивно оновлює UI.
На Android—StateFlow в DeviceRepository на рівні Application:
class DeviceRepository {
private val _devices = MutableStateFlow<Map<String, DeviceState>>(emptyMap())
val devices: StateFlow<Map<String, DeviceState>> = _devices.asStateFlow()
fun updateDevice(id: String, state: DeviceState) {
_devices.update { current -> current + (id to state) }
}
}
Кожен транспорт (MqttManager, WebSocketManager, BleManager) викликає repository.updateDevice() при отриманні события. ViewModel підписується на devices.collectAsState() в Compose. Без гонок—update {} атомарен.
Не робіть окремий StateFlow на кожен пристрій—при 100 пристроях це 100 підписок в UI, та recomposition в Compose буде спрацьовувати по черзі на кожне оновлення, що візуально виглядає як мерцання списку.
MQTT: головний транспорт для IoT
Paho MQTT Client для Android—стандартний вибір. Версія 1.2.5+, підключення через MqttAndroidClient або корутинний wrapper. QoS 1 для команд (at least once), QoS 0 для телеметрії (fire and forget—втрата одного значення датчика некритична).
val mqttClient = MqttAsyncClient(brokerUrl, clientId, MemoryPersistence())
val options = MqttConnectOptions().apply {
isAutomaticReconnect = true
isCleanSession = false
connectionTimeout = 10
keepAliveInterval = 30
userName = username
password = password.toCharArray()
}
mqttClient.connect(options).waitForCompletion()
mqttClient.subscribe("devices/+/state", 1) { topic, message ->
val deviceId = topic.split("/")[1]
val state = json.decodeFromString<DeviceState>(message.toString())
repository.updateDevice(deviceId, state)
}
isCleanSession = false відновлює підписки після реконнекту. Без цього після втрати сети потрібно заново підписуватися на всі топіки вручну.
Last Will Testament (LWT)—механізм MQTT для детектування відключення пристрою. При підключенні пристрою до брокера він вказує LWT-сообщение; якщо пристрій відвалився без явного disconnect, брокер публікує LWT. Мобільний додаток підписується на devices/+/status та оновлює isOnline = false при отриманні LWT.
Управління підключеннями: lifecycle та фонова робота
MQTT-з'єднання не повинно умирати при сворачуванні додатку—інакше push про зміни стану пристроїв не прийдуть. foreground Service з сповіщенням—правильний паттерн для Android. WorkManager для цієї задачі не підходить: не гарантує постійну роботу.
На iOS: Background App Refresh ненадійний для постійного з'єднання. Правильний шлях—APNS: пристрій публікує статус через MQTT → бекенд → відправляє push через FCM/APNS. Мобільний додаток дізнається про зміни статусу через push, а не через живий WebSocket.
UI: список пристроїв з реалтаймом
Список пристроїв з оновлюючимися даними—LazyColumn в Compose або RecyclerView з DiffUtil. Ключовий момент: оновлення одного пристрою не повинне перерисовувати весь список. У Compose—key(device.id) в LazyColumn:
LazyColumn {
items(devices, key = { it.id }) { device ->
DeviceCard(device = device)
}
}
DeviceCard рендериться тільки при зміні конкретного device об'єкта. Без key—кожне оновлення будь-якого пристрою викликає recomposition всього списку.
Групування та фільтрація
У реальних установках 50+ пристроїв—потрібні групи (кімнати, зони, типи) та пошук. Фільтрація—на рівні ViewModel:
val filteredDevices = combine(devices, searchQuery, selectedGroup) { all, query, group ->
all.values.filter { device ->
(group == null || device.group == group) &&
(query.isEmpty() || device.name.contains(query, ignoreCase = true))
}
}.stateIn(viewModelScope, SharingStarted.WhileSubscribed(), emptyList())
combine + stateIn—реактивна фільтрація без ручного перерахунку. SharingStarted.WhileSubscribed(5000)—зупиняє потік через 5 секунд після останнього subscriber, економить ресурси при сворачуванні.
Тривалість
Мобільний IoT-хаб з MQTT, WebSocket, списком пристроїв та реалтайм-оновленням: 6–10 тижнів. Мультипротокольне рішення з BLE, MQTT, REST polling, push-сповіщеннями та конструктором груп: 3–5 місяців. Вартість розраховується індивідуально.