Эмулятор сервиса контроля перевозки грузов

Введение

Написание эмулятора является способом проверки профессиональных компетенций разработчика в технологиях: REST API, HTTP, Kafka, PostgreSQL, Json/XML, полученных в результате прохождения курса.

Моделируется процесс получения потоков данных из разных источников в Kafka сбор их в приложении с БД и выдачу их через API внешней системе. Примером из реальной жизни служит мониторинг состояния контейнеров в процессе перевозки и сохранения результатов мониторинга в историю. Моделируется работа датчиков температуры, влажности, ударного воздействия.

Состоит из четырех модулей:

1. собственно эмулятора:
2. брокера сообщений Kafka;
3. процессора с базой данных PostgreSQL;
4. WEB API для отдачи результатов мониторинга по Id датчика, типу датчика с разбиением на страницы.

Эмулятор

Для работы эмулятора нужны следующие входные параметры (загружаются из в виде файла конфигурации JSON или XML). Структура может быть произвольной на усмотрения исполнителя, например:

1. количество контейнеров X (int);
2. дата и время начала эмуляции $T_0$ (datetime);
3. максимальный сдвиг по времени контейнера t, (секунд, decimal);
4. шаг дискретизации записи d (секунд, decimal);
5. количество шагов эмуляции значений n (int)4
6. параметры:
   1. параметр 1:
      1. id (int);
      2. имя параметра $P_1$ (varchar 255);
      3. среднее значение $mP_1$ (decimal);
      4. максимальный разброс $dP_1$ (из какого интервала брать случайное значение, decimal).
   2. параметр 2:
      1. id;
      2. имя параметра;
      3. среднее значение;
      4. максимальный разброс.
   3. и т.д.
7. временной интервал отправки сообщений в sensor-request-manager $T_k$ (время формирования JSON для отправки, cекунд, int).

Алгоритм эмуляции

1. С момента $Т_0$ для каждого контейнера, для каждого шага (0, n), соответствующего частоте дискретизации рассчитываются значения Т (времени снятия значений датчиков), равные для каждого контейнера $T_0$ + $0d$ + случайное значение(0,t), $T_0$ + $1d$ +случайное значение(0,t) … $T_0$ + $n*d$ +случайное значение(0,t).
2. Для каждого значения времени эмулируются значения параметров $P_1$ = $mP_1$ + Случ( $-dP_1$ , $dP_1$ ), $P_2$ = $mP_2$ + Случ( $-dP_2$ ; $dP_2$ )… и т.д.
3. Для каждого интервала времени от ( $T_0$ , $T_0 + 1T_k$ ) до ( $Т_0 + mT_k$ , $T_0 + (m + 1) * T_k$ ) формируется JSON или XML файл, содержащий эмулированные данные (пример):
   1. Контейнер 1
      1. Время снятия ( $T_0$ + случ(0,t))
         1. Значение параметра 1
         2. Значение параметра 2
         3. Значение параметра 3
      2. ...
      3. Время снятия ( $T_1$ )
         1. Значение параметра 1
         2. Значение параметра 2
         3. Значение параметра 3
      4. ...
      5. Время снятия ( $T_n$ )
   2. Контейнер 2
      1. Время снятия $Т_0$
         1. Значение параметра 1
         2. Значение параметра 2
         3. Значение параметра 3
   3. ...
   4. Контейнер X
      1. ...
      2. Время снятия ( $T_n$ ).
4. Записанный файл отправляется методом POST в API sensor-request-manager $T_k$ секунд.

Sensor-request-manager

При получении на URL API файла от модуля эмулятора файл переправляется сообщением в брокер сообщений Kafka.

Controller

Принимает данные из Kafka и помещает в БД PostgreSQL с сохранением структуры эмулированного файла.

WEB-API

По запросу методом GET забирает данные из БД и предоставляет внешнему сервису с разбивкой по страницам.

Назначение	Получить эмулированные значения датчиков по контейнерам и временам с разбивкой по страницам
Метод	GET
URI	{Настраиваемый параметр}

Запрос

Параметры запроса

Атрибут	Тип данных	Обязательность	Условие на значение	Пример значения	Примечание
time_after	int	да	Должно быть меньше time_to	6745	Начало интервала для вывода по времени
time_to	int	да	Должно быть больше time_after	8967	Конец интервала для вывода по времени
string_for_page	int	да		20	Количество строк на странице

Заголовки запроса

Заголовок	Назначение	Пример значения
Authorization	Токен для авторизации	jiji23rn32in4i43

Ответ

Атрибуты ответа

Атрибут	Тип данных	Обязательность	Условие на значение	Пример значения	Примечание
page	int	да	-	1	Номер страницы
container	int	да	-	1	Номер контейнера
time	decimal	да	-	23,57	Время для эмулированного значения
par_name	varchar(255)	да	-	temperature	Имя параметра
par_value	decimal	да	-	30,25	Значение параметра