Nhảy tới nội dung

🌍 Digital Twin Service

Cốt lõi của CivicTwin AI - Mô hình hóa đô thị theo thời gian thực

Mục Đích​

Digital Twin Service là tim "trái tim" của CivicTwin AI. Nó:

  1. Xây dựng Mô hình Đô thị - Đồ thị mạng (graph network) biểu diễn:

    • 🛣️ Đường sá, giao lộ, khu vực
    • 🏢 Công trình (bệnh viện, trường, chợ, v.v.)
    • 📡 Cảm biến IoT, camera
    • 👥 Dân số, di chuyển

  2. Cập nhật Thời gian Thực từ:

    • 📷 Camera giao thông
    • 🌡️ Cảm biến IoT (nước, nhiệt độ, ô nhiễm)
    • 🌤️ Dữ liệu thời tiết
    • 🚗 Lưu lượng giao thông
    • 📱 Báo cáo người dân

  3. Cung cấp API để các dịch vụ khác:

    • Truy vấn trạng thái hiện tại
    • Lịch sử dữ liệu
    • Thuộc tính địa lý (PostGIS)

Công Nghệ​

Thành phầnCông nghệ
LanguageNode.js + TypeScript
FrameworkExpress.js + Socket.io
DatabasePostgreSQL + PostGIS
CacheRedis
MessageApache Kafka
VisualizationGeoJSON + Leaflet

Cấu Trúc Dữ Liệu​

Zones (Khu Vực)​

{
  id: UUID,
  name: "Hải Châu District",
  geometry: Polygon,        // PostGIS geometry
  population: 150000,
  status: "normal|congested|flooded",
  state: {
    congestionLevel: 0-100,
    floodingLevel: 0-100,
    pm25: 45.2,
    temperature: 28.5
  }
}

Roads & Intersections (Đường & Giao lộ)​

{
  id: UUID,
  name: "Lê Lợi Street",
  geometry: LineString,     // PostGIS geometry
  lanes: 4,
  speedLimit: 60,           // km/h
  traffic: {
    flow: 1200,             // vehicles/hour
    avgSpeed: 18,           // km/h
    occupancy: 65           // %
  }
}

Infrastructure (Công trình)​

{
  id: UUID,
  name: "Hospital A",
  type: "hospital|school|market|etc",
  location: Point,          // PostGIS geometry
  capacity: 500,
  status: "operational|closed|limited"
}

API Endpoints​

Khởi tạo​

# Kiểm tra trạng thái service
GET /api/digital-twin/health

Real-time State​

# Trạng thái hiện tại của một khu vực
GET /api/digital-twin/zones/:zoneId

# Tất cả khu vực
GET /api/digital-twin/zones?limit=100

# Trạng thái đường sá
GET /api/digital-twin/roads/:roadId

# Tất cả công trình trong vùng
GET /api/digital-twin/infrastructure?type=hospital&zoneId=...

Cập nhật Dữ liệu​

# Cập nhật trạng thái khu vực (từ Kafka events)
POST /api/digital-twin/zones/:zoneId/update
{
  "congestionLevel": 85,
  "floodingLevel": 0,
  "pm25": 45.2
}

# Cập nhật lưu lượng giao thông
POST /api/digital-twin/roads/:roadId/traffic
{
  "flow": 1200,
  "avgSpeed": 18,
  "occupancy": 65
}

Lịch sử & Tiêu vấn​

# Lấy lịch sử (timeseries) cho một khu vực
GET /api/digital-twin/zones/:zoneId/history?from=2026-03-01&to=2026-03-31

# Tìm kiếm công trình gần vị trí
GET /api/digital-twin/spatial-query?lat=16.0544&lon=108.2022&radius=500&type=hospital

Dự Liệu Địa Lý (PostGIS)​

Tất cả dữ liệu địa lý được lưu trong PostgreSQL với extension PostGIS:

-- Ví dụ: Tìm tất cả bệnh viện gần điểm tai nạn
SELECT * FROM infrastructure 
WHERE type = 'hospital' 
  AND ST_Distance(location, ST_GeomFromText('POINT(16.0544 108.2022)', 4326)) < 500;

-- Tính diện tích ngập lụt
SELECT ST_Area(geometry) as flooded_area FROM zones 
WHERE status = 'flooded';

Ví dụ Sử dụng​

Từ Prediction Service (để dự báo)​

// Lấy dữ liệu hiện tại + lịch sử cho mô hình dự báo
const currentState = await dtService.getZoneState(zoneId);
const history = await dtService.getHistory(zoneId, { days: 7 });

// Dùng để train LSTM model
const predictions = await aiService.predict(currentState, history);

Từ Dashboard Service (để hiển thị)​

// Get all zones for map
const zones = await dtService.getAllZones();

// Render bản đồ với Leaflet
zones.forEach(zone => {
  addPolygonToMap(zone.geometry, zone.status);
});

Deployment​

Docker​

FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package.json .
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3001
CMD ["npm", "start"]

Env Variables​

DATABASE_URL=postgresql://user:pass@postgres:5432/civic_twin
POSTGIS_URL=postgresql://user:pass@postgres:5432/civic_twin
REDIS_URL=redis://redis:6379
KAFKA_BROKER=kafka:9092
PORT=3001

Monitoring​

  • Performance: Monitor PostGIS query times (target < 100ms)
  • Memory: Redis cache hit ratio (target > 80%)
  • Events: Kafka lag (target < 5 seconds)

Liên quan​