Como construir um sistema de monitoramento de capacidade de aterro sanitário em tempo real

Desenvolva um aplicativo da web de ponta a desenvolver que visualize a capacidade do aterro sanitário em tempo real. Essa ferramenta capacita os profissionais de gerenciamento de resíduos com dados ao vivo, gráficos interativos e análises preditivas para otimizar as operações do aterro sanitário e promover práticas sustentáveis de gerenciamento de resíduos.

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Riassunto Semplice

Um visualizador de capacidade de aterro sanitário em tempo real que fornece insights dinâmicos sobre o gerenciamento de resíduos, ajudando municípios e agências ambientais a tomar decisões informadas.

Documento dei Requisiti del Prodotto (PRD)

Objetivos:

Criar uma interface amigável para monitorar a capacidade do aterro sanitário em tempo real
Fornecer visualizações precisas e atualizadas do uso do aterro sanitário e da capacidade restante
Permitir a tomada de decisões baseadas em dados para profissionais de gerenciamento de resíduos

Publico-alvo:

Departamentos municipais de gerenciamento de resíduos
Agências ambientais
Operadores e gerentes de aterros sanitários

Recursos-chave:

Visualização de dados em tempo real da capacidade do aterro sanitário
Gráficos e gráficos interativos mostrando tendências históricas
Análises preditivas para estimativas futuras de capacidade
Alertas personalizáveis para limiares de capacidade
Funcionalidade de exportação de dados para relatórios
Design responsivo para acesso móvel

Requisitos do usuário:

Sistema de login seguro com controle de acesso baseado em função
Painel intuitivo com principais métricas à primeira vista
Capacidade de filtrar e analisar dados por intervalos de datas e tipos de resíduos
Notificações personalizáveis para marcos de capacidade
Integração com sistemas existentes de gerenciamento de resíduos

Flussi Utente

Registro e Login do Usuário:
- O usuário visita a página inicial
- Clica em "Inscrever-se" e preenche o formulário de registro
- Recebe email de confirmação e ativa a conta
- Faz login com as credenciais
Monitorando a Capacidade do Aterro Sanitário:
- O usuário faz login e chega ao painel
- Visualiza a visualização da capacidade em tempo real
- Interage com os gráficos para explorar dados históricos
- Configura alertas personalizados para limiares de capacidade específicos
Gerando Relatórios:
- O usuário navega até a seção de relatórios
- Seleciona o intervalo de datas e as métricas para o relatório
- Visualiza os dados e as visualizações do relatório
- Exporta o relatório no formato desejado (PDF, CSV, etc.)

Specifiche Tecniche

Frontend:

React para construir a interface do usuário
Redux para gerenciamento de estado
Chart.js ou D3.js para visualização de dados
Material-UI ou Tailwind CSS para design responsivo

Backend:

Node.js com Express.js para o servidor
PostgreSQL para o banco de dados
Sequelize como ORM
Socket.io para atualizações de dados em tempo real

APITs e Serviços:

API RESTful para recuperação e gerenciamento de dados
WebSocket para atualizações em tempo real
JWT para autenticação
AWS S3 para armazenamento de arquivos (relatórios, backups)

DevOps:

Docker para containerização
Pipeline CI/CD usando GitHub Actions
Monitoramento com pilha ELK (Elasticsearch, Logstash, Kibana)

Endpoint API

POST /api/auth/register
POST /api/auth/login
GET /api/aterros
GET /api/aterros/:id/capacidade
POST /api/aterros/:id/dados
GET /api/relatórios
POST /api/alertas
PUT /api/configurações_usuário

Schema del Database

Usuários:

id (PK)
nome de usuário
email
hash_senha
função
criado_em
atualizado_em

Aterros sanitários:

id (PK)
nome
localização
capacidade_total
capacidade_atual
última_atualização

Registros de Capacidade:

id (PK)
aterro_id (FK)
carimbo_de_data/hora
valor_capacidade
tipo_resíduo

Alertas:

id (PK)
user_id (FK)
aterro_id (FK)
limite
está_ativo

Struttura dei File

/src
  /components
    Dashboard.js
    CapacityChart.js
    AlertSettings.js
    ReportGenerator.js
  /pages
    Home.js
    Login.js
    Register.js
    LandfillDetails.js
  /api
    landfillService.js
    authService.js
    reportService.js
  /utils
    dateHelpers.js
    capacityCalculations.js
  /styles
    global.css
    theme.js
  /redux
    store.js
    /slices
      userSlice.js
      landfillSlice.js
/public
  /assets
    logo.svg
    favicon.ico
/server
  /models
  /controllers
  /routes
  /middleware
  server.js
/tests
README.md
package.json
Dockerfile
.gitignore

Piano di Implementazione

Configuração do Projeto (1-2 dias)
- Inicializar o aplicativo React e o servidor Node.js
- Configurar o controle de versão e a estrutura do projeto
Desenvolvimento do Backend (1-2 semanas)
- Implementar o esquema do banco de dados e os modelos ORM
- Criar endpoints de API e controladores
- Configurar autenticação e autorização
Desenvolvimento do Frontend (2-3 semanas)
- Construir componentes React para painel e gráficos
- Implementar gerenciamento de estado com Redux
- Criar formulários para entrada de dados do usuário e configurações
Visualização de Dados (1-2 semanas)
- Integrar Chart.js ou D3.js para visualizações em tempo real
- Implementar recursos interativos e personalizações
Atualizações em Tempo Real (3-5 dias)
- Configurar conexões WebSocket para dados ao vivo
- Implementar atualizações em tempo real no frontend
Relatórios e Alertas (1 semana)
- Desenvolver funcionalidade de geração de relatórios
- Implementar sistema de alerta e notificações
Testes e Controle de Qualidade (1-2 semanas)
- Escrever e executar testes unitários para backend e frontend
- Realizar testes de integração e correção de bugs
Implantação e Documentação (3-5 dias)
- Configurar o pipeline de implantação
- Escrever documentação técnica e do usuário
Testes Finais e Lançamento (2-3 dias)
- Realizar testes finais de controle de qualidade e desempenho
- Lançamento oficial e monitoramento

Strategia di Distribuzione

Configure os ambientes de teste e produção na AWS ou provedor de nuvem semelhante
Use contêineres Docker para implantações consistentes em todos os ambientes
Implemente o pipeline CI/CD com GitHub Actions para testes e implantação automatizados
Use o AWS RDS para banco de dados PostgreSQL gerenciado
Configure o balanceamento de carga e o dimensionamento automático para os servidores de aplicativos
Implemente uma CDN para ativos estáticos para melhorar o desempenho global
Use o AWS CloudWatch ou similar para monitoramento de aplicativos e servidores
Configure backups automatizados para o banco de dados e dados críticos
Implemente uma estratégia de implantação azul-verde para atualizações sem tempo de inatividade

Motivazione del Design

A pilha de tecnologias escolhida (React, Node.js, PostgreSQL) oferece um equilíbrio de desempenho, escalabilidade e produtividade do desenvolvedor. A arquitetura baseada em componentes do React permite o desenvolvimento modular da interface complexa necessária para a visualização de dados. O Node.js fornece um backend rápido e orientado a eventos capaz de lidar com atualizações em tempo real de maneira eficiente. O PostgreSQL oferece integridade de dados robusta e capacidades de consulta complexas necessárias para dados de séries temporais e relatórios.

O uso de WebSockets possibilita atualizações de dados em tempo real sem necessidade de sondagem constante, reduzindo a carga do servidor e proporcionando uma experiência do usuário responsiva. A estrutura de arquivo modular e o uso do Redux para gerenciamento de estado promovem a organização e a manutenibilidade do código à medida que o aplicativo se expande.

A estratégia de implantação prioriza a confiabilidade e a escalabilidade, com a containerização permitindo ambientes consistentes e fácil dimensionamento. O pipeline CI/CD garante implantações rápidas e confiáveis, enquanto o monitoramento e os backups automatizados protegem contra possíveis problemas.