Como construir um sistema de monitoramento da capacidade de aterros sanitários em tempo real
Desenvolva um aplicativo web de ponta a aplicação que visualiza a capacidade de aterros sanitários em tempo real. Essa ferramenta dá poder aos profissionais de gerenciamento de resíduos com dados ao vivo, gráficos interativos e análises preditivas para otimizar as operações de aterros sanitários e promover práticas sustentáveis de gestão de resíduos.
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Resumo Simples
Um visualizador de capacidade de aterros sanitários em tempo real que fornece insights dinâmicos sobre o gerenciamento de resíduos, ajudando municípios e agências ambientais a tomar decisões informadas.
Documento de Requisitos do Produto (PRD)
Objetivos:
- Criar uma interface fácil de usar para monitorar a capacidade de aterros sanitários em tempo real
- Fornecer visualizações precisas e atualizadas do uso de aterros sanitários 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 de aterros sanitários
- Gráficos e gráficos interativos mostrando tendências históricas
- Análises preditivas para estimativas futuras de capacidade
- Alertas personalizáveis pelos usuários para limiares de capacidade
- Funcionalidade de exportação de dados para relatórios
- Design responsivo para acesso móvel
Requisitos do usuário:
- Sistema seguro de login com controle de acesso baseado em funções
- Painel intuitivo com as principais métricas em um relance
- 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
Fluxos de Usuário
-
Registro e Login do Usuário:
- O usuário visita a página inicial
- Clica em "Cadastrar" e preenche o formulário de registro
- Recebe um e-mail de confirmação e ativa a conta
- Faz login com suas credenciais
-
Monitoramento da Capacidade de Aterros Sanitários:
- O usuário faz login e chega ao painel
- Visualiza a capacidade em tempo real
- Interage com os gráficos para explorar dados históricos
- Configura alertas personalizados para limiares de capacidade específicos
-
Geração de Relatórios:
- O usuário navega para 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.)
Especificações Técnicas
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 o ORM
- Socket.io para atualizações de dados em tempo real
APIs 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 ELK stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)
Endpoints da API
- POST /api/auth/register
- POST /api/auth/login
- GET /api/landfills
- GET /api/landfills/:id/capacity
- POST /api/landfills/:id/data
- GET /api/reports
- POST /api/alerts
- PUT /api/user/settings
Esquema do Banco de Dados
Usuários:
- id (PK)
- nome_de_usuário
- senha_hash
- função
- criado_em
- atualizado_em
Aterros Sanitários:
- id (PK)
- nome
- local
- capacidade_total
- capacidade_atual
- última_atualização
Registros de Capacidade:
- id (PK)
- landfill_id (FK)
- timestamp
- valor_capacidade
- tipo_resíduo
Alertas:
- id (PK)
- user_id (FK)
- landfill_id (FK)
- limite
- está_ativo
Estrutura de Arquivos
/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
Plano de Implementação
-
Configuração do Projeto (1-2 dias)
- Inicializar o aplicativo React e o servidor Node.js
- Configurar controle de versão e estrutura do projeto
-
Desenvolvimento do Backend (1-2 semanas)
- Implementar o esquema do banco de dados e os modelos ORM
- Criar endpoints e controladores de API
- Configurar autenticação e autorização
-
Desenvolvimento do Frontend (2-3 semanas)
- Construir componentes React para o painel e gráficos
- Implementar gerenciamento de estado com Redux
- Criar formulários para entrada e configurações do usuário
-
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 a funcionalidade de geração de relatórios
- Implementar o sistema de alertas e notificações
-
Testes e Garantia de Qualidade (1-2 semanas)
- Escrever e executar testes unitários para o backend e o 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 garantia de qualidade e desempenho
- Lançamento oficial e monitoramento
Estratégia de Implantação
- Configurar ambientes de staging e produção na AWS ou em um provedor de nuvem semelhante
- Usar contêineres Docker para implantações consistentes em todos os ambientes
- Implementar pipeline CI/CD com GitHub Actions para testes e implantação automatizados
- Usar AWS RDS para o banco de dados PostgreSQL gerenciado
- Configurar balanceamento de carga e dimensionamento automático para os servidores de aplicativos
- Implementar CDN para ativos estáticos para melhorar o desempenho global
- Usar AWS CloudWatch ou similar para monitoramento de aplicativos e servidores
- Configurar backups automatizados para o banco de dados e dados críticos
- Implementar uma estratégia de implantação azul-verde para atualizações sem tempo de inatividade
Justificativa do 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 complexa interface de usuário necessária para a visualização de dados. O Node.js fornece um backend rápido e orientado a eventos capaz de lidar eficientemente com atualizações em tempo real. O PostgreSQL oferece integridade de dados robusta e capacidades de consulta complexas necessárias para dados de séries temporais e relatórios.
O uso de WebSockets permite atualizações de dados em tempo real sem a 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 o gerenciamento de estado promovem a organização e a manutenibilidade do código à medida que o aplicativo escala.
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.