História do desenvolvimento do Timeframe, um dashboard doméstico com e-paper

• Desenvolvimento do Timeframe, um dashboard baseado em e-paper, para exibir calendário/clima/informações da casa inteligente dentro de casa
• Aproveita a função de atualização em tempo real do Boox Mira Pro de 23 polegadas para permitir tela grande e exibição de status em tempo real
• O backend foi redesenhado de Ruby on Rails para uma arquitetura centrada no Home Assistant, simplificando a integração de dados e a manutenção
• Hoje ele se tornou a interface principal para mostrar em tempo real o estado da casa, e opções de baixo custo também estão sendo avaliadas

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Contexto do desenvolvimento do Timeframe

• Após o casamento, o projeto começou para encontrar uma forma de o casal manter o quarto sem telas e ainda assim consultar agenda e previsão do tempo
• A tentativa inicial foi criar um Magic Mirror com um armário de remédios e LCD, mas houve queda de legibilidade em ambientes claros e problema de emissão de luz à noite
• Depois, foi criado um protótipo baseado em e-paper por meio de hack em dispositivos Kindle, configurado para atualizar a tela a cada 30 minutos
  • Dados do Google Calendar e do Dark Sky eram trazidos para um app em Ruby on Rails e renderizados em PNG com IMGKit
  • Isso confirmou que o e-paper era adequado por não ser afetado pelas condições de iluminação da mesma forma

Etapa de estabilização com Visionect

• O sistema baseado em Kindle tinha baixa confiabilidade, pois exigia manutenção contínua
• Foram adotados os displays e-paper da Visionect (6”/10”/13”/32”), com 2 a 3 meses de uso por carga
  • O de 6” foi colocado na entrada para o clima, o de 13” na lateral da geladeira e o de 10” no quarto
• O backend em Rails rodava em um Raspberry Pi, e as imagens geradas com IMGKit eram enviadas para a API da Visionect a cada 5 minutos
  • A lógica relacionada foi separada na biblioteca visionect-ruby
  • O sistema operou de forma estável por meses sem falhas

Teste de mercado e limitações

• O interesse dos visitantes levou ao primeiro teste piloto com clientes
  • Foram testados vários formatos, como visualização mensal de calendário em uma tela de 13”
• Porém, a faixa de preço de US$ 1000 e a licença mensal de US$ 7 da Visionect eram pesadas
  • Se virasse um serviço por assinatura, seria necessário cobrar mais de US$ 10 por mês

Migração para o Boox Mira Pro

• Depois que a casa foi totalmente destruída no Marshall Fire de 2021, o sistema foi reconstruído durante o projeto da nova residência
• Com o lançamento do Boox Mira Pro(25.3”), tornou-se possível implementar e-paper de alta resolução com atualização em tempo real
  • Funciona por conexão HDMI via Mac Mini
  • Exibe em tempo real itens como música em reprodução no Sonos, previsão de chuva e relógio
• Na nova casa, foi projetado um espaço de instalação dedicado (“phone nook”) e também a fiação elétrica para displays Visionect adicionais

Reestruturação do backend

• As exigências de atualização em tempo real levaram a uma grande reformulação do backend em Rails
  • Em vez de renderizar imagens, o sistema passou a usar renderização direta por URL
  • O Home Assistant (HA) foi adotado como principal fonte de dados, integrando Google Calendar, Apple Weather e Sonos
  • Mais da metade do código foi removida, e a eliminação do banco de dados e do Redis simplificou o sistema
• As tarefas em segundo plano são executadas com Rufus Scheduler, e os resultados são armazenados com o backend de cache de arquivos do Rails
• Foi configurado para exibir automaticamente o estado de sensores com o prefixo sensor.timeframe
  • Exemplo: detecta o consumo de energia da lava-louças e mostra um aviso de funcionamento após as 20h

Forma atual de operação

• Após a mudança para a nova casa, a função de exibição de estado em tempo real passou a ter papel central
  • Mostra visualmente o estado da casa, como portas abertas/fechadas e conclusão da lavagem de roupa
  • Quando a tela está vazia, isso é interpretado como “estado normal”
• Ao separar o controle dos dispositivos da exibição de estado, é possível entender a situação imediatamente sem navegar por informações desnecessárias

Próximos desafios

• Estabilização da implantação: o tratamento de erros em tempo de execução está sendo aprimorado, e é necessário um projeto de sistema embarcado sem manutenção
• Integração completa com o Home Assistant: a meta é migrar todas as fontes de dados para o HA e depois distribuir como um app do HA
• Redução de custo de hardware: hoje o display Boox de 25” custa cerca de US$ 2000, o que pesa para o consumidor final
  • Estão sendo avaliadas opções como Boox, dispositivos Philips Android e a opção econômica da TRMNL

Conclusão

• O Timeframe evoluiu como um projeto pessoal que aumenta a eficiência do dia a dia em casa
• Diferentemente do desenvolvimento de software para muitos usuários, ele continua sendo levado adiante como um trabalho criativo que melhora diretamente a vida da família

[xguru]

O ONYX BOOX Mira Pro é bem legal, mas o preço realmente pesa um pouco.

[GN⁺]

Comentários no Hacker News

• É surpreendente que o mundo esteja gastando centenas de bilhões de dólares em IA, e ainda assim não seja possível conseguir displays ePaper grandes por um preço acessível
  Parece que, se essa tecnologia se popularizar, ela pode trazer uma grande mudança para áreas como sinalização digital de alto consumo de energia ou displays públicos
  Lembro que, no passado, a inovação era bloqueada por algumas patentes agressivas; não sei se isso ainda acontece
  • Não entendo por que isso seria estranho. A demanda por ePaper grande simplesmente não é tão alta, enquanto IA tem uma demanda de mercado clara
  • ePaper continua sendo um mercado de nicho e, para a maioria dos usos pessoais e empresariais, fica em desvantagem frente ao LCD
    Já a IA está reestruturando a própria base das indústrias
• Projetos assim são realmente muito legais. Gosto da ideia de compartilhar informações sem ofuscamento, mesmo em ambientes escuros
  Mas o display principal custa $2000, então é um preço pesado para uma casa comum
  • Eu mesmo fiz algo assim com um ePaper de 10 polegadas do AliExpress, um ESP32 e alguns sensores I2C
    Imprimi a caixa em 3D e ele funciona com duas baterias. O custo total ficou em menos de $100 e usei a OpenWeather API no plano gratuito
  • Eu também montei algo parecido com um ePaper Waveshare de 7,5 polegadas em uma moldura e uma placa ESP32
    Integrando HomeAssistant e ESPhome, dá para fazer tranquilamente por menos de $100
    O projeto original é excelente, mas este aqui é muito mais prático
  • Existem displays grandes sem retroiluminação mais baratos também
    Por exemplo, o Samsung EM32DX é uma placa colorida e-ink de 32 polegadas por menos de $1300, e em promoção fica por menos de $1000
    Só que a velocidade de atualização é lenta. Outra opção é o SVD rE 32" reflective LCD, que só fica bom com iluminação forte
  • O Timeframe do OP é legal, mas caro. Em vez disso, dá para ver uma opção self-hosted menor e mais barata em trmnl.com
    (Só para constar, eu faço parte da equipe)
  • Eu também uso um dashboard parecido em casa
    Não tem integração com smart home, mas mostra calendário, clima, qualidade do ar e alertas do metrô
    Fiz a UI com Bootstrap 3, então roda bem até em um iPad Air 2 antigo. A ideia também era reaproveitar um aparelho velho
• Se o orçamento for curto, recomendo procurar um leitor e-ink usado no eBay
  Muitos modelos podem ser rooteados, e eu gosto especialmente do Nook Simple Touch
• Eu realmente adoro displays ePaper. Mas o preço ainda continua alto por causa da barreira de patentes
  Uma vez consegui um painel e-ink usado em loja e o coloquei para funcionar com engenharia reversa
  Modifiquei um Adafruit ThinkInk e escrevi eu mesmo a camada de driver, mas como o primeiro painel funcionou perfeitamente, não continuei o desenvolvimento
  Link do projeto
• Gostei muito do nome
  Link do projeto
  Brincadeiras à parte, displays e-ink são sempre incríveis de ver
• Projeto muito legal. Eu resolvi um problema parecido de um jeito bem mais analógico
  Montei uma placa de vidro com moldura de madeira e uso como se fosse um quadro branco
  Virou um espaço para a família deixar recados e desenhos, e foi um projeto barato e divertido
• Eu acompanho tecnologias de transmissão de energia sem fio por causa do conceito de Information Radiator
  O EV6 e o Ioniq da Kia e da Hyundai quase vieram com carregamento sem fio, mas no fim não deu certo
  O atrativo dos displays eInk é que eles podem entrar em modo de suspensão completo entre atualizações, o que permite carregamento de manutenção
• Projeto legal, mas é irônico dizer que se quer uma “relação saudável” com a tecnologia e ao mesmo tempo encher a casa inteira dela
  Coisas como a máquina de lavar já são familiares o bastante; não acho que precisem de informação em tempo real
  • Muitas vezes o barulho da máquina de lavar não é audível de outro andar
    Automatizar esse tipo de acompanhamento repetitivo traz mais folga mental
    Não gosto de eletrodomésticos inteligentes ligados à nuvem, mas prefiro integrações locais como Home Assistant
  • Algumas pessoas ligam a máquina de lavar e esquecem dela por dias
    Eu sou assim também, então esse tipo de sistema de alerta ajuda
  • Para mim, terceirizar a percepção do ambiente foi essencial para aumentar a produtividade
    (Claro que as aletas de refrigeração cerebral também ajudam)
  • No fim das contas, isso é uma questão de gerenciamento da atenção. Dá para ver a agenda sem ser interrompido por mensagens ou notícias
  • É diferente a tecnologia trabalhar para mim e eu trabalhar para a tecnologia
• Acho exagerado gastar 3000 euros para exibir informação pela casa toda
  Como o smartphone já está sempre por perto, não vejo necessidade de aumentar ainda mais o número de telas
  • Mas isso é um hobby. Tem gente que compra um Porsche velho de 5000 euros e gasta 40 mil para restaurá-lo
    Cada hobby só tem um custo de entrada diferente, mas a essência é a mesma
  • Esse tipo de comentário sarcástico é desnecessariamente agressivo
  • Isto é o Hacker News. As pessoas gostam de experimentar e construir coisas
    Se não te interessa, é só passar adiante. Muita gente, inclusive eu, agradece por posts assim
  • Pegar o smartphone, abrir um app e procurar a informação exige várias etapas
    Já uma tela presa na parede exige apenas olhar para ela
  • Como alternativa, também dá para deixar um smartphone na cozinha só para isso
• Sempre me surpreende o quanto as pessoas consultam informações do clima com frequência
  • Eu moro na Escócia. Mesmo com céu limpo, pode começar a chover de repente, e a neblina da manhã pode virar um clima de verão à tarde
    Ver a previsão do tempo facilita muito planejar atividades
  • Também depende da região. Algumas cidades têm clima imprevisível, em outras dá para se virar só no feeling
  • Se você tem casa e mora em área com risco de enchente, a previsão de chuva é essencial para proteger o patrimônio
  • Se você faz muitas atividades ao ar livre, saber sobre vento e chuva nas próximas horas é importante. Especialmente para andar de bicicleta
  • A Austrália tem uma das maiores taxas de câncer de pele do mundo
    A informação que eu mais consulto no meu Apple Watch é o índice UV. Muito mais importante do que temperatura ou bateria