Renewable Energy Distribution Map of Catalan Homes

Distributed Systems MS Thesis for Universitat Politècnica de Catalunya and Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals.

Transcript

1. Renewable Energy Production Distribution Map of Catalan Homes Pau Pérez Fabregat DEPARTAMENT D’ENGINYERIA DE SERVEIS I SISTEMES D’INFORMACIÓ Carles Farré Tost
2. Motivació i objectius Motivació i objectius Tecnologia Infraestructura Conclusions
3. Mapa que mostri la producció d’electricitat a temps real per les instal·lacions solars i eòliques de particulars. 3 Joan Masó, CREAF “ Motivació i objectius
4. Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals 4 Motivació i objectius
5. 5 Informació Geogràfica Voluntària VGI Motivació i objectius
6. The purpose of a Sensor Web is to extract knowledge from the data it collects. 6 Kevin A. Delin, 1997 NASA Jet Propulsion Laboratory “ Motivació i objectius
7. Visualització en temps real 7 Motivació i objectius
8. Prova de concepte 8 Motivació i objectius
9. 1. Sensors remots 2. Visualització de dades 3. Sistema en temps real SUMARI Motivació i objectius
10. Tecnologia Motivació i objectius Tecnologia Infraestructura Conclusions
11. Sensor
12. Microprocessadors potents i econòmics 12 Tecnologia
13. Raspberry Pi 13
14. Ordinador d’un sola placa CPU 700 Mhz 14
15. Ordinador d’un sola placa Full HD 15
16. Ordinador d’un sola placa 256 MB RAM 16
17. Ordinador d’un sola placa Port HDMI 17
18. Ordinador d’un sola placa Targeta SD 18
19. Arduino 19
20. Plataforma de prototipatge electrònic E/S digital i analògica 20
21. Plataforma de prototipatge electrònic Llenguatge de programació 21
22. Plataforma de prototipatge electrònic Entorn de desenvolupament 22
23. Plataforma de prototipatge electrònic Shields 23
24. Temps i abast limitats 24 Tecnologia
25. Necessitem… • Dissenyar l’interfície del sistema • Processar observacions reals • Identificar els sensors Tecnologia
26. Simulador de sensor 26 Tecnologia
27. Identificador únic 27 Tecnologia
28. Geolocalització 28 Tecnologia
29. Observació 29 Tecnologia
30. Sensor Observation Service
31. Capacitat d’interactuar amb altres sistemes sense escriure o mantenir nova lògica 31 INTEROPERABILITAT Sensor Observation Service
32. SWE standards enable developers to make all types of sensors discoverable, accessible and useable via the Web. 32 “ SENSOR WEB ENABLEMENT Sensor Observation Service
33. Sensor Observation Service 2.0 33 Standard OGC Sensor Observation Service
34. Operacions especificades • Inserir sensors i observacions • Actualitzar sensors • Eliminar sensors • Obtenir capacitats, observacions i sensors Sensor Observation Service
35. 52º North SOS 4.0 35 Open Source Sensor Observation Service
36. Funcionalitats addicionals • Interfície REST • Aplicació web per administració • Suporta múltiples bases de dades Sensor Observation Service
37. Cua asíncrona
38. a collection of independent computers that appears to its users as a single coherent system 38 Andrew S. Tanenbaum, Maarten Van Steen Distributed Systems: Principles and Paradigms “ SISTEMA DISTRIBUÏT Cua asíncrona
39. Sistema distribuït Escalabilitat Cua asíncrona
40. Sistema distribuït Alta disponibilitat Cua asíncrona
41. Reptes • Gestió de fallades • Estat dels components • Comunicació entre components Cua asíncrona
42. Sistema distribuït a temps real Requeriments Cua asíncrona
43. Sistema distribuït a temps real Requeriments Cua asíncrona
44. Comunicar l’estat 44
45. 45 CUA ASÍNCRONA DE MISSATGES Productor Consumidor Consumidor Cua asíncrona
46. 46 CUA ASÍNCRONA DE MISSATGES Productor Consumidor Consumidor Cua asíncrona
47. 47 CUA ASÍNCRONA DE MISSATGES Consumidor Consumidor Productor Cua asíncrona
48. Proporciona • Baix acoblament entre components • Interoperabilitat • Capacitat d’evolució • Escalabilitat Cua asíncrona
49. Aplicació web
50. Contenidor d’aplicacions 50 Aplicació web
51. Single-Page Application Model Vista Control·lador 51 Aplicació web
52. Visualització de dades geogràfiques 52 Aplicació web
53. dades en temps real 53 Aplicació web
54. la web és pull 54
55. ens cal push 55
56. 56 FLUX D’INFORMACIÓ SOS Servidor web Aplicació web
57. Server-Sent Events 57 Servidor web Aplicació web
58. 1. Simulador de sensor 2. SOS 3. Cua asíncrona 4. Aplicació web SUMARI Tecnologia
59. Infraestructura Motivació i objectius Tecnologia Infraestructura Conclusions
60. Entorn de producció
61. 61 Infraestructura
62. Ofereix serveis de… • Computació • Emmagatzematge • Base de dades • Xarxa Infraestructura
63. Amazon Machine Image dependències comuns 63 Infraestructura
64. Crear instància + Assignar perfil de tallafocs + Iniciar instància 64 Nou servidor disponible Infraestructura
65. 65 Tomcat 7 RabbitMQ Phusion Passenger + Nginx PostgreSQL Observacions Peticions HTTP Infraestructura
66. Processos
67. Automatització • Fiabilitat • Consistència • Reducció de l’impacte de canvis • Confiança Infraestructura
68. Provisioning dependències individuals 68 Infraestructura
69. Puppet • Infraestructura com codi • Llenguatge declaratiu • Modular Infraestructura
70. Deployment 70 Tomcat 7 RabbitMQ Phusion Passenger + Nginx PostgreSQL Infraestructura
71. Capistrano • $ cap production deploy • $ cap staging rollback • $ cap production tomcat:restart Infraestructura
72. 1. Amazon Web Services 2. Provisioning 3. Deployment SUMARI Infraestructura
73. Conclusions Motivació i objectius Tecnologia Infraestructura Conclusions
74. Conclusions • Explorar i entendre els reptes • El baix acoblament és essencial • No subestimar-ne la complexitat • Cal tenir en compte la resiliència Conclusions
75. Treball futur • Implementar el sensor • Actualitzar a servidors de millor rendiment • Valorar PaaS respecte l’actual IaaS • Explorar eines alternatives Conclusions
76. Demostració
77. Preguntes