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Comment construire une plateforme de surveillance et de visualisation en temps réel des éruptions solaires

Développer une application web à la pointe de la technologie qui visualise l'activité des éruptions solaires en temps réel. Cette plateforme offrira aux utilisateurs une expérience interactive et riche en données pour surveiller la météorologie spatiale, avec des alertes personnalisables et des analyses détaillées sur les événements solaires.

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Résumé Simple

Un visualiseur d'éruptions solaires en temps réel qui fournit des affichages interactifs et à jour de l'activité solaire, permettant aux utilisateurs d'accéder à des informations de pointe sur la météorologie spatiale.

Document d'Exigences Produit (PRD)

Objectifs :

  • Créer une interface conviviale pour visualiser les données en temps réel sur les éruptions solaires
  • Fournir des informations précises et à jour sur l'activité solaire
  • Permettre des notifications personnalisables pour les événements solaires importants
  • Offrir du contenu éducatif sur les éruptions solaires et leurs impacts

Public cible :

  • Passionnés de météorologie spatiale
  • Astronomes et chercheurs
  • Opérateurs de satellites et professionnels des communications
  • Établissements d'enseignement

Principales fonctionnalités :

  1. Visualisation en temps réel des éruptions solaires
  2. Carte interactive de la surface solaire
  3. Outils de comparaison des données historiques
  4. Système d'alerte personnalisable
  5. Ressources éducatives et glossaire
  6. Comptes utilisateurs pour des expériences personnalisées
  7. Accès API pour les développeurs

Exigences des utilisateurs :

  • Navigation intuitive et interprétation des données
  • Réactivité mobile pour un accès en déplacement
  • Possibilité d'enregistrer et de partager des visualisations
  • Tableau de bord personnalisable pour un suivi personnalisé

Flux Utilisateur

  1. Inscription d'un nouvel utilisateur :

    • L'utilisateur visite la page d'accueil
    • Clique sur "S'inscrire"
    • Saisit son adresse e-mail et son mot de passe
    • Vérifie son adresse e-mail
    • Termine le tutoriel d'intégration
  2. Personnalisation des alertes :

    • L'utilisateur se connecte
    • Accède aux "Paramètres d'alerte"
    • Sélectionne les seuils d'intensité des éruptions
    • Choisit les méthodes de notification (e-mail, push, SMS)
    • Enregistre ses préférences
  3. Exploration des données sur les éruptions solaires :

    • L'utilisateur accède à la principale visualisation
    • Sélectionne la plage de temps à afficher
    • Effectue un zoom avant sur des régions d'intérêt spécifiques
    • Active/désactive différentes couches de données
    • Exporte la visualisation à des fins de recherche

Spécifications Techniques

Frontend :

  • React pour l'interface utilisateur modulaire
  • D3.js pour la visualisation des données
  • Redux pour la gestion de l'état
  • Styled-components pour le CSS en JS

Backend :

  • Node.js avec Express pour le serveur API
  • WebSocket pour la diffusion de données en temps réel
  • PostgreSQL pour les données utilisateur et la mise en cache
  • Redis pour le stockage des données en temps réel

API et services :

  • Données de la série GOES-R de la NASA pour les informations sur les éruptions solaires
  • Auth0 pour l'authentification des utilisateurs
  • Twilio pour les notifications SMS

Outils de développement :

  • Git pour le contrôle de version
  • Jest pour les tests
  • ESLint pour la qualité du code
  • Docker pour la conteneurisation

Points de Terminaison API

  • POST /api/auth/register
  • POST /api/auth/login
  • GET /api/solar-data/current
  • GET /api/solar-data/historical
  • POST /api/alerts/configure
  • GET /api/user/preferences
  • PUT /api/user/preferences
  • GET /api/educational-content

Schéma de Base de Données

Table des utilisateurs :

  • id (clé primaire)
  • email
  • mot_de_passe_hache
  • créé_à
  • dernier_connexion

Table des préférences des utilisateurs :

  • user_id (clé étrangère vers la table des utilisateurs)
  • seuil_d_alerte
  • méthodes_de_notification
  • disposition_du_tableau_de_bord

Table des événements solaires :

  • id (clé primaire)
  • horodatage
  • intensité
  • emplacement
  • durée

Structure de Fichiers

/src /components /SolarMap /AlertConfig /DataExplorer /UserDashboard /pages Home.js Login.js Register.js Visualizer.js Education.js /api solarData.js userManagement.js notifications.js /utils dataProcessing.js timeFormatting.js /styles globalStyles.js theme.js /redux store.js /slices userSlice.js solarDataSlice.js /public /assets /images /icons /server /routes /models /controllers /middleware /tests README.md package.json Dockerfile

Plan de Mise en Œuvre

  1. Mise en place du projet (1 semaine)

    • Initialiser le dépôt Git
    • Configurer le frontend React avec create-react-app
    • Configurer le backend Node.js avec Express
    • Mettre en place les bases de données PostgreSQL et Redis
  2. Développement principal du backend (2 semaines)

    • Implémenter l'authentification des utilisateurs
    • Développer les services de récupération et de traitement des données solaires
    • Créer les points de terminaison d'API RESTful
    • Mettre en place WebSocket pour les mises à jour en temps réel
  3. Framework du frontend (2 semaines)

    • Concevoir et mettre en œuvre les principaux composants de l'interface utilisateur
    • Créer des mises en page réactives
    • Intégrer les API backend
    • Mettre en œuvre la gestion de l'état avec Redux
  4. Visualisation des données (3 semaines)

    • Développer la carte solaire interactive à l'aide de D3.js
    • Créer des outils de comparaison des données historiques
    • Mettre en œuvre la diffusion de données en temps réel vers le frontend
  5. Fonctionnalités utilisateur (2 semaines)

    • Développer les flux d'inscription et de connexion des utilisateurs
    • Développer la configuration des préférences et des alertes de l'utilisateur
    • Créer les fonctionnalités de tableau de bord personnalisé
  6. Contenu éducatif (1 semaine)

    • Développer la section des ressources éducatives
    • Créer un glossaire interactif des termes solaires
  7. Tests et optimisation (2 semaines)

    • Écrire et exécuter des tests unitaires et d'intégration
    • Effectuer l'optimisation des performances
    • Mener des tests d'acceptation utilisateur
  8. Déploiement et préparation du lancement (1 semaine)

    • Configurer l'environnement de production
    • Configurer le pipeline CI/CD
    • Préparer la documentation et les guides utilisateur

Stratégie de Déploiement

  1. Utiliser Docker pour conteneuriser l'application afin d'assurer des environnements cohérents
  2. Déployer le backend sur AWS Elastic Beanstalk pour la mise à l'échelle
  3. Héberger le frontend sur AWS S3 avec CloudFront pour une livraison de contenu globale
  4. Utiliser AWS RDS pour la base de données PostgreSQL
  5. Mettre en œuvre ElastiCache pour la couche de cache Redis
  6. Configurer AWS CloudWatch pour la surveillance et la journalisation
  7. Utiliser AWS Route 53 pour la gestion des DNS
  8. Mettre en œuvre AWS Certificate Manager pour SSL/TLS
  9. Configurer des groupes de mise à l'échelle automatique pour gérer les pics de trafic
  10. Utiliser AWS CodePipeline pour l'intégration et le déploiement continus

Justification de la Conception

La pile technologique choisie (React, Node.js, PostgreSQL) offre un équilibre entre performance, évolutivité et productivité des développeurs. L'architecture modulaire de React permet le développement d'une interface utilisateur modulaire, tandis que Node.js fournit un backend basé sur JavaScript pour la réutilisation du code. PostgreSQL offre un stockage de données robuste pour les informations utilisateur et la mise en cache des données sur les événements solaires.

D3.js a été sélectionné pour les visualisations en raison de sa puissance et de sa flexibilité dans la création de représentations de données personnalisées et interactives. WebSockets permettent la diffusion de données en temps réel, élément crucial pour des informations sur les éruptions solaires à la minute près.

La structure de fichiers modulaire sépare les préoccupations et favorise la maintenabilité. La conteneurisation Docker assure la cohérence entre les environnements de développement et de production, tandis que la stratégie de déploiement sur AWS offre évolutivité et fiabilité pour une base d'utilisateurs mondiale.

L'accent mis sur la personnalisation par l'utilisateur (alertes, tableau de bord) et le contenu éducatif vise à répondre aux besoins des utilisateurs experts et des néophytes en matière de surveillance des éruptions solaires, élargissant ainsi l'attrait et l'utilité de l'application.