Upgrade to Pro — share decks privately, control downloads, hide ads and more …

Renewable Energy Distribution Map of Catalan Homes

Renewable Energy Distribution Map of Catalan Homes

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

F93acf41fbe5f1b68a4edba716e865a1?s=128

Pau Pérez

July 07, 2014
Tweet

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

  78. None