Como Construir um Rastreador e Visualizador de Pegada de Carbono em Tempo Real

Resumo Simples

Um visualizador de pegada de carbono em tempo real que capacita os usuários a rastrear e reduzir seu impacto ambiental por meio de uma interface intuitiva e baseada em dados.

Documento de Requisitos do Produto (PRD)

Objetivos:

• Criar uma aplicação fácil de usar para rastrear a pegada de carbono pessoal
• Fornecer visualização em tempo real dos dados de emissões de carbono
• Educar os usuários sobre seu impacto ambiental
• Incentivar mudanças de comportamento sustentáveis

Público-alvo:

• Indivíduos ambientalmente conscientes
• Organizações que buscam reduzir sua pegada de carbono
• Instituições educacionais

Recursos-chave:

1. Registro de usuário e gerenciamento de perfil
2. Entrada de dados em tempo real para várias atividades (transporte, uso de energia, consumo)
3. Painel interativo com visualizações da pegada de carbono
4. Recomendações personalizadas para redução de emissões
5. Definição de metas e acompanhamento de progresso
6. Compartilhamento social e comparações na comunidade
7. Recursos educacionais sobre mudança climática e sustentabilidade

Requisitos do Usuário:

• Interface intuitiva para entrada de dados fácil
• Representações claras e visualmente atraentes dos dados da pegada de carbono
• Design responsivo para uso móvel e desktop
• Armazenamento de dados seguro e proteção da privacidade
• Atualizações regulares com novos recursos e fontes de dados

Fluxos de Usuário

1. Registro e Integração do Usuário:

   • Inscrever-se com email ou mídia social
   • Preencher questionário inicial sobre pegada de carbono
   • Configurar perfil e preferências
   • Receber painel personalizado

2. Rastreamento Diário de Carbono:

   • Fazer login na aplicação
   • Inserir atividades diárias (ex: método de transporte, uso de energia)
   • Ver atualizações em tempo real da visualização da pegada de carbono
   • Receber dicas e sugestões com base nas entradas

3. Definição de Metas e Monitoramento de Progresso:

   • Definir metas de redução de carbono
   • Acompanhar o progresso ao longo do tempo por meio de gráficos
   • Receber notificações sobre marcos e conquistas
   • Ajustar metas e estratégias conforme necessário

Especificações Técnicas

Frontend:

• React para construir a interface do usuário
• D3.js para criar visualizações de dados interativas
• Redux para gerenciamento de estado
• Styled-components para estilização CSS-in-JS

Backend:

• Node.js com Express.js para o servidor
• PostgreSQL para o banco de dados
• Sequelize como ORM
• JWT para autenticação

APIs e Serviços:

• API de cálculo da pegada de carbono (ex: Carbon Interface)
• API de clima para condições locais que afetam o uso de energia
• API do Google Maps para cálculos relacionados a transporte

DevOps:

• Docker para containerização
• Pipeline de CI/CD usando GitHub Actions
• AWS para hospedagem na nuvem

Endpoints da API

• POST /api/auth/register
• POST /api/auth/login
• GET /api/user/profile
• PUT /api/user/profile
• POST /api/footprint/log
• GET /api/footprint/summary
• GET /api/recommendations
• POST /api/goals
• GET /api/goals
• GET /api/community/leaderboard

Esquema do Banco de Dados

Usuários:

• id (PK)
• email
• password_hash
• name
• created_at
• updated_at

Registros de Carbono:

• id (PK)
• user_id (FK)
• activity_type
• carbon_amount
• timestamp

Metas:

• id (PK)
• user_id (FK)
• target_reduction
• start_date
• end_date
• status

Recomendações:

• id (PK)
• category
• description
• carbon_saving_potential

Estrutura de Arquivos

Plano de Implementação

1. Configuração do Projeto (1 semana)

   • Inicializar o projeto React e o servidor Node.js
   • Configurar o banco de dados e o ORM
   • Configurar o Docker e o ambiente de desenvolvimento

2. Autenticação e Gerenciamento de Usuários (1 semana)

   • Implementar registro e login de usuários
   • Criar gerenciamento de perfil de usuário

3. Registro da Pegada de Carbono (2 semanas)

   • Desenvolver formulários de entrada para várias atividades
   • Integrar com a API de cálculo de carbono
   • Criar sistema de armazenamento e recuperação de dados

4. Desenvolvimento de Visualizações (2 semanas)

   • Projetar e implementar o layout do painel
   • Criar gráficos e visualizações interativas com D3.js
   • Desenvolver funcionalidade de atualização em tempo real

5. Recomendações e Definição de Metas (1 semana)

   • Implementar o sistema de recomendações
   • Criar recursos de definição e acompanhamento de metas

6. Recursos Comunitários (1 semana)

   • Desenvolver recursos de quadro de líderes e compartilhamento social
   • Implementar visualizações de comparação entre comunidades

7. Testes e Refinamento (2 semanas)

   • Realizar testes abrangentes de todos os recursos
   • Otimizar o desempenho e corrigir bugs
   • Coletar feedback dos usuários e fazer melhorias

8. Implantação e Lançamento (1 semana)

   • Configurar o ambiente de produção
   • Implantar a aplicação na plataforma de nuvem
   • Realizar testes finais e monitoramento

Estratégia de Implantação

1. Configurar ambiente AWS com Elastic Beanstalk para hospedagem da aplicação
2. Usar Amazon RDS para gerenciamento do banco de dados PostgreSQL
3. Implementar Amazon CloudFront para entrega de conteúdo e cache
4. Configurar integração contínua com GitHub Actions
5. Usar contêineres Docker para implantação consistente em diferentes ambientes
6. Implementar testes automatizados antes de cada implantação
7. Usar AWS CloudWatch para monitoramento e registro
8. Configurar backups automatizados e procedimentos de recuperação de desastres
9. Implementar criptografia SSL/TLS para transmissão de dados segura
10. Usar AWS WAF para segurança adicional contra ataques web comuns

Justificativa do Design

As decisões de design para este projeto priorizam o engajamento do usuário, a precisão dos dados e a escalabilidade. O React foi escolhido por sua arquitetura baseada em componentes, permitindo uma interface frontend modular e mantível. O D3.js fornece poderosas capacidades de visualização de dados, essenciais para tornar os complexos dados da pegada de carbono acessíveis e significativos para os usuários.

O backend Node.js com Express oferece uma solução de servidor leve e eficiente, enquanto o PostgreSQL fornece um sistema de banco de dados relacional robusto, capaz de lidar com consultas complexas e relacionamentos necessários para os dados do usuário e registros de carbono.

A containerização Docker garante a consistência entre os ambientes de desenvolvimento e produção, simplificando a implantação e a escalabilidade. O uso dos serviços da AWS fornece uma infraestrutura confiável e escalável que pode crescer com a base de usuários da aplicação.

O foco em atualizações em tempo real e visualizações interativas visa manter os usuários engajados e motivados em sua jornada de redução de carbono. Ao combinar o rastreamento pessoal com recursos comunitários, a aplicação incentiva o uso sustentado e promove um esforço coletivo em direção à sustentabilidade ambiental.