Kiến trúc hệ thống
Tổng quan về kiến trúc và các thành phần của Smart Forecast.
Sơ đồ kiến trúc tổng thể
┌─────────────────────────────────────────┐
│ DATA SOURCES │
│ (OpenWeatherMap APIs) │
└─────────────────┬───────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────┐ ┌─────────────────────────────────────┐
│ Mobile App │ │ Backend (NestJS) │
│ (Expo RN) │◄───►│ • Data Ingestion (NGSI-LD) │
└─────────────────┘ │ • Alert Management │
│ • Incident Reports │
┌─────────────────┐ │ • Push Notifications (FCM) │
│ Web Dashboard │◄───►│ • REST API │
│ (Next.js) │ └─────────────────┬───────────────────┘
└─────────────────┘ │
┌─────────────┼─────────────┐
│ │ │
┌────▼────┐ ┌───▼────┐ ┌───▼────┐
│ Orion │ │Postgres│ │ MinIO │
│ -LD │ │ DB │ │Storage │
└────┬────┘ └────────┘ └────────┘
│
┌────▼────┐
│ MongoDB │
└─────────┘
Cấu trúc Monorepo
smart-forecast/
├── backend/ # NestJS API Server
├── web/ # Next.js Admin Dashboard
├── mobile/ # Expo React Native App
├── shared/ # Shared TypeScript Models & Constants
├── docs-site/ # Docusaurus Documentation
├── scripts/ # Utility Scripts
├── docker-compose.yml
└── pnpm-workspace.yaml
Mô tả các thành phần
| Thư mục | Công nghệ | Mô tả |
|---|---|---|
backend/ | NestJS | REST API, xử lý business logic, tích hợp NGSI-LD |
web/ | Next.js 15 | Dashboard quản trị cho Admin/Manager |
mobile/ | Expo | Ứng dụng di động cho người dân |
shared/ | TypeScript | Types, interfaces, constants dùng chung |
docs-site/ | Docusaurus | Trang tài liệu (đang xem) |
Luồng dữ liệu
1. Thu thập dữ liệu (Data Ingestion)
OpenWeatherMap API
│
▼
┌───────────────────┐
│ Ingestion Module │
│ (Backend NestJS) │
└─────────┬─────────┘
│
▼
┌───────────────────┐
│ Transform to │
│ NGSI-LD Entities │
│ (JSON-LD format) │
└─────────┬─────────┘
│
┌─────┴─────┐
│ │
▼ ▼
┌───────┐ ┌─────────┐
│Orion │ │Postgres │
│ -LD │ │(History)│
└───────┘ └─────────┘
2. Xử lý cảnh báo (Alert Flow)
┌─────────────────┐
│ Admin Dashboard │
│ (Next.js) │
└────────┬────────┘
│ POST /alerts
▼
┌─────────────────┐
│ Alert Module │
│ (Backend) │
└────────┬────────┘
│
┌────┴────┐
│ │
▼ ▼
┌───────┐ ┌─────────┐
│ FCM │ │Postgres │
│(Push) │ │(Storage)│
└───┬───┘ └─────────┘
│
▼
┌─────────────────┐
│ Mobile App │
│ (Push Notification)
└─────────────────┘
3. Báo cáo sự cố (Incident Flow)
┌─────────────────┐
│ Mobile App │
│ (Chụp ảnh + │
│ GPS + Mô tả) │
└────────┬────────┘
│ POST /incidents
▼
┌─────────────────┐
│ Incident Module │
│ (Backend) │
└────────┬────────┘
│
┌────┴────┐
│ │
▼ ▼
┌───────┐ ┌─────────┐
│ MinIO │ │Postgres │
│(Photos) │(Metadata)
└───────┘ └─────────┘
│
▼
┌─────────────────┐
│ Admin Dashboard │
│(Xem & Xử lý) │
└─────────────────┘
Các thành phần chi tiết
Backend (NestJS)
backend/src/
├── main.ts # Entry point
├── app.module.ts # Root module
├── config/ # Configuration
│ ├── app.config.ts
│ ├── database.config.ts
│ ├── firebase.config.ts
│ ├── google.config.ts
│ ├── jwt.config.ts
│ ├── minio.config.ts
│ ├── openweathermap.config.ts
│ └── orion.config.ts
├── modules/
│ ├── air-quality/ # Air Quality Data
│ ├── alert/ # Alert System
│ ├── auth/ # JWT Authentication
│ ├── dashboard/ # Dashboard Statistics
│ ├── file/ # File Upload
│ ├── incident/ # Incident Reports
│ ├── ingestion/ # Data Ingestion
│ ├── notification/ # Push Notifications
│ ├── persistence/ # Data Persistence
│ ├── reports/ # Reports & Export
│ ├── stations/ # Station Management
│ ├── user/ # User Management
│ └── weather/ # Weather Data
└── common/
├── decorators/
├── guards/ # RBAC Guards
└── interceptors/
Web Dashboard (Next.js)
web/src/
├── app/ # App Router
│ ├── dashboard/ # Dashboard pages
│ ├── alerts/ # Alert management
│ ├── incidents/ # Incident management
│ └── reports/ # Reports & Export
├── components/
│ ├── ui/ # shadcn/ui components
│ ├── charts/ # Recharts components
│ └── map/ # Leaflet/MapLibre
└── services/
└── api.ts # API client
Mobile App (Expo)
mobile/
├── app/ # Expo Router
│ ├── (tabs)/ # Tab navigation
│ ├── login.tsx # Auth screen
│ └── +not-found.tsx
├── components/
│ ├── AlertCard.tsx
│ ├── EnvCard.tsx
│ └── MapView/
├── services/
│ └── api.ts
└── store/ # Zustand state
Database Schema
PostgreSQL Tables
| Table | Mô tả |
|---|---|
users | Thông tin người dùng (admin, manager, citizen) |
alerts | Cảnh báo thiên tai, môi trường |
incidents | Báo cáo sự cố từ người dân |
stations | Trạm quan trắc |
weather_history | Lịch sử dữ liệu thời tiết |
air_quality_history | Lịch sử dữ liệu chất lượng không khí |
MongoDB Collections (Orion-LD)
| Collection | Entity Type | Mô tả |
|---|---|---|
entities | WeatherObserved | Dữ liệu thời tiết real-time |
entities | WeatherForecast | Dự báo thời tiết 7 ngày |
entities | AirQualityObserved | Dữ liệu chất lượng không khí |
entities | AirQualityForecast | Dự báo chất lượng không khí |
Tích hợp FIWARE
NGSI-LD Context Broker
Smart Forecast sử dụng Orion-LD làm Context Broker để quản lý dữ liệu môi trường theo chuẩn NGSI-LD.
Tại sao dùng NGSI-LD?
- Tiêu chuẩn ETSI - Chuẩn quốc tế cho dữ liệu ngữ cảnh
- Linked Data - Dữ liệu liên kết với JSON-LD
- Smart Data Models - Sử dụng data models chuẩn của FIWARE
- Interoperability - Dễ dàng tích hợp với các hệ thống khác
Smart Data Models sử dụng
| Model | Mô tả |
|---|---|
WeatherObserved | Dữ liệu thời tiết (nhiệt độ, độ ẩm, gió...) |
WeatherForecast | Dự báo thời tiết (7 ngày) |
AirQualityObserved | Chất lượng không khí (AQI, PM2.5, PM10...) |
AirQualityForecast | Dự báo chất lượng không khí (4 ngày) |
Authentication & Authorization
JWT Authentication
┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ Client │────►│ Backend │────►│ Database │
│ │ │ (JWT Auth) │ │ │
└─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘
Role-Based Access Control (RBAC)
| Role | Quyền hạn |
|---|---|
ADMIN | Toàn quyền quản lý hệ thống |
MANAGER | Quản lý alerts, incidents, xem reports |
CITIZEN | Xem dữ liệu, nhận cảnh báo, gửi incidents |
Push Notifications
Firebase Cloud Messaging (FCM)
┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ Backend │────►│ Firebase │────►│ Mobile App │
│ │ │ FCM │ │ │
└─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘
Loại thông báo
- Alert Notifications - Cảnh báo thiên tai, môi trường
- Incident Updates - Cập nhật trạng thái sự cố
- System Notifications - Thông báo hệ thống
Tiếp theo
- Triển khai - Docker Compose và scripts
- API Documentation - REST API endpoints
- Data Models - NGSI-LD entities chi tiết