Como Construir uma Plataforma de Monitoramento e Visualização em Tempo Real de Explosões Solares
Desenvolva um aplicativo web de última geração que visualize a atividade de explosões solares em tempo real. Esta plataforma oferecerá aos usuários uma experiência interativa e rica em dados para o monitoramento do clima espacial, com alertas personalizáveis e análises detalhadas sobre os eventos solares.
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Resumo Simples
Um visualizador em tempo real de explosões solares que fornece exibições interativas e atualizadas da atividade solar, capacitando os usuários com informações de ponta sobre o clima espacial.
Documento de Requisitos do Produto (PRD)
Objetivos:
- Criar uma interface amigável para a visualização de dados de explosões solares em tempo real
- Fornecer informações precisas e atualizadas sobre a atividade solar
- Permitir notificações personalizáveis para eventos solares significativos
- Oferecer conteúdo educacional sobre explosões solares e seus impactos
Público-alvo:
- Entusiastas do clima espacial
- Astrônomos e pesquisadores
- Operadores de satélites e profissionais de comunicações
- Instituições de ensino
Recursos-chave:
- Visualização de explosões solares em tempo real
- Mapa interativo da superfície solar
- Ferramentas de comparação de dados históricos
- Sistema de alertas personalizáveis
- Recursos educacionais e glossário
- Contas de usuário para experiências personalizadas
- Acesso à API para desenvolvedores
Requisitos do Usuário:
- Navegação intuitiva e interpretação de dados
- Responsividade para acesso móvel
- Capacidade de salvar e compartilhar visualizações
- Painel personalizável para monitoramento personalizado
Fluxos de Usuário
-
Registro de Novo Usuário:
- O usuário visita a página inicial
- Clica em "Cadastrar"
- Insere o e-mail e a senha
- Verifica o e-mail
- Conclui o tutorial de integração
-
Personalizando Alertas:
- O usuário faz login
- Navega até as "Configurações de Alerta"
- Seleciona os limiares de intensidade de explosão
- Escolhe os métodos de notificação (e-mail, push, SMS)
- Salva as preferências
-
Explorando Dados de Explosões Solares:
- O usuário acessa a visualização principal
- Seleciona o intervalo de tempo a ser exibido
- Faz zoom em regiões específicas de interesse
- Alterna entre diferentes camadas de dados
- Exporta a visualização para fins de pesquisa
Especificações Técnicas
Frontend:
- React para interface baseada em componentes
- D3.js para visualização de dados
- Redux para gerenciamento de estado
- Styled-components para CSS-in-JS
Backend:
- Node.js com Express para o servidor de API
- WebSocket para streaming de dados em tempo real
- PostgreSQL para dados de usuários e cache
- Redis para armazenamento de dados em tempo real
APIs e Serviços:
- Dados da série GOES-R da NASA para informações sobre explosões solares
- Auth0 para autenticação de usuários
- Twilio para notificações por SMS
Ferramentas de Desenvolvimento:
- Git para controle de versão
- Jest para testes
- ESLint para qualidade do código
- Docker para containerização
Endpoints da 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
Esquema do Banco de Dados
Tabela de Usuários:
- id (PK)
- password_hash
- created_at
- last_login
Tabela de Preferências do Usuário:
- user_id (FK para Usuários)
- alert_threshold
- notification_methods
- dashboard_layout
Tabela de Eventos Solares:
- id (PK)
- timestamp
- intensity
- location
- duration
Estrutura de Arquivos
/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
Plano de Implementação
-
Configuração do Projeto (1 semana)
- Inicializar o repositório Git
- Configurar o frontend React com create-react-app
- Configurar o backend Node.js com Express
- Configurar os bancos de dados PostgreSQL e Redis
-
Desenvolvimento Principal do Backend (2 semanas)
- Implementar a autenticação de usuários
- Desenvolver os serviços de busca e processamento de dados solares
- Criar endpoints de API RESTful
- Configurar o WebSocket para atualizações em tempo real
-
Framework do Frontend (2 semanas)
- Projetar e implementar os principais componentes da interface do usuário
- Criar layouts responsivos
- Integrar com as APIs do backend
- Implementar o gerenciamento de estado com Redux
-
Visualização de Dados (3 semanas)
- Desenvolver o mapa solar interativo usando D3.js
- Criar ferramentas de comparação de dados históricos
- Implementar o streaming de dados em tempo real para o frontend
-
Recursos do Usuário (2 semanas)
- Construir os fluxos de registro e login de usuários
- Desenvolver a configuração de preferências de usuário e alertas
- Criar funcionalidade de painel personalizado
-
Conteúdo Educacional (1 semana)
- Desenvolver a seção de recursos educacionais
- Criar um glossário interativo de termos solares
-
Testes e Otimização (2 semanas)
- Escrever e executar testes unitários e de integração
- Realizar otimização de desempenho
- Conduzir testes de aceitação do usuário
-
Implantação e Preparação para o Lançamento (1 semana)
- Configurar o ambiente de produção
- Configurar o pipeline de CI/CD
- Preparar a documentação e os guias do usuário
Estratégia de Implantação
- Use o Docker para containerizar o aplicativo para ambientes consistentes
- Implante o backend no AWS Elastic Beanstalk para escalabilidade
- Hospede o frontend no AWS S3 com CloudFront para entrega de conteúdo global
- Use o AWS RDS para o banco de dados PostgreSQL
- Implemente o ElastiCache para a camada de cache Redis
- Configure o AWS CloudWatch para monitoramento e registro
- Use o AWS Route 53 para gerenciamento de DNS
- Implemente o AWS Certificate Manager para SSL/TLS
- Configure grupos de dimensionamento automático para lidar com picos de tráfego
- Use o AWS CodePipeline para integração e implantação contínuas
Justificativa do Design
A pilha de tecnologias escolhida (React, Node.js, PostgreSQL) oferece um equilíbrio entre desempenho, escalabilidade e produtividade do desenvolvedor. A arquitetura baseada em componentes do React permite o desenvolvimento modular da interface do usuário, enquanto o Node.js fornece um backend baseado em JavaScript para reutilização de código.
O D3.js foi selecionado para as visualizações devido ao seu poder e flexibilidade na criação de representações de dados personalizadas e interativas. Os WebSockets permitem o streaming de dados em tempo real, essencial para informações sobre explosões solares atualizadas a todo momento.
A estrutura de arquivos modular separa as preocupações e promove a manutenibilidade. A containerização do Docker garante a consistência entre os ambientes de desenvolvimento e produção, enquanto a estratégia de implantação na AWS fornece escalabilidade e confiabilidade para uma base global de usuários.
O foco na personalização do usuário (alertas, painel) e no conteúdo educacional visa atender tanto usuários experientes quanto iniciantes no monitoramento de explosões solares, ampliando o apelo e a utilidade do aplicativo.