Cenários de delimitação geográfica e agregação geoespacial com Azure Stream Analytics
Com funções geoespaciais internas, você pode usar o Azure Stream Analytics para compilar aplicativos de cenários como gerenciamento de frota, compartilhamento de corrida, carros conectados e acompanhamento de ativos.
Delimitação geográfica
O Azure Stream Analytics dá suporte a cálculos de delimitação geográfica em tempo real de baixa latência na nuvem e no tempo de execução de IoT Edge.
Cenário de delimitação geográfica
Uma empresa de manufatura precisa acompanhar os ativos em seus prédios. Ela equipou todos os dispositivos com um GPS e deseja receber notificações se um dispositivo deixar uma determinada área.
Os dados de referência usados neste exemplo têm as informações de delimitação geográfica para os edifícios e os dispositivos que são permitidos em cada um dos edifícios. Lembre-se de que os dados de referência podem ser estáticos ou tornar a alteração lenta. Os dados de referência estática são usados para esse cenário. Um fluxo de dados emite continuamente a ID do dispositivo e sua posição atual.
Definir delimitações geográficas em dados de referência
Uma delimitação geográfica pode ser definida usando um objeto geojson. Para trabalhos com a versão de compatibilidade 1.2 e superior, as delimitações geográficas também podem ser definidas usando WKT (Texto Bem Conhecido) como NVARCHAR(MAX). WKT é um padrão de OGC (Open Geospatial Consortium) usado para representar dados espaciais em um formato textual.
As funções geoespaciais internas podem usar delimitações geográficas definidas para descobrir se um elemento está dentro ou fora de um polígono de delimitação geográfica específico.
A tabela a seguir é um exemplo de dados de referência de delimitação geográfica que podem ficar no armazenamento de blobs do Azure ou em uma tabela de SQL do Azure. Cada site é representado por um polígono geoespacial e cada dispositivo é associado a uma ID de site permitida.
| SiteID | SiteName | Delimitação geográfica | AllowedDeviceID |
|---|---|---|---|
| 1 | "Redmond edifício 41" | "POLYGON((-122.1337357922017 47.63782998329432,-122.13373042778369 47.637634793257305,-122.13346757130023 47.637642022530954,-122.13348902897235 47.637508280806806,-122.13361777500506 47.637508280806806,-122.13361241058703 47.63732393354484,-122.13265754417773 47.63730947490855,-122.13266290859576 47.637519124743164,-122.13302232460376 47.637515510097955,-122.13301696018573 47.63764925180358,-122.13272728161212 47.63764925180358,-122.13274873928424 47.63784082716388,-122.13373579220172 47.63782998329432))" | "B" |
| 2 | "Edifício Redmond 40" | "POLYGON((-122.1336154507967 47.6366745947009,-122.13361008637867 47.636483015064535,-122.13349206918201 47.636479400347675,-122.13349743360004 47.63636372927573,-122.13372810357532 47.63636372927573,-122.13373346799335 47.63617576323771,-122.13263912671528 47.63616491902258,-122.13264985555134 47.63635649982525,-122.13304682248554 47.636367344000604,-122.13305218690357 47.63650831807564,-122.13276250832996 47.636497473929516,-122.13277323716602 47.63668543881025,-122.1336154507967 47.6366745947009))" | "A" |
| 3 | "Redmond prédio 22" | "POLYGON((-122.13611660248233 47.63758544698554,-122.13635263687564 47.6374083293018,-122.13622389084293 47.63733603619712,-122.13622389084293 47.63717699101473,-122.13581619507266 47.63692757827657,-122.13559625393344 47.637046862778135,-122.13569281345798 47.637144458985965,-122.13570890671207 47.637314348246214,-122.13611660248233 47.63758544698554))" | "C" |
Gerar alertas com delimitação geográfica
Os dispositivos podem emitir sua ID e localização a cada minuto por meio de um fluxo chamado DeviceStreamInput. A tabela a seguir é um fluxo de entrada.
| DeviceID | Geoposição |
|---|---|
| "A" | "POINT(-122.13292341559497 47.636318374032726)" |
| "B" | "POINT(-122.13338475554553 47.63743531308874)" |
| "C" | "POINT(-122.13354001095752 47.63627622505007)" |
Você pode escrever uma consulta que une o fluxo do dispositivo com os dados de referência de delimitação geográfica e gera um alerta toda vez que um dispositivo está fora de um edifício permitido.
SELECT DeviceStreamInput.DeviceID, SiteReferenceInput.SiteID, SiteReferenceInput.SiteName
INTO Output
FROM DeviceStreamInput
JOIN SiteReferenceInput
ON st_within(DeviceStreamInput.GeoPosition, SiteReferenceInput.Geofence) = 0
WHERE DeviceStreamInput.DeviceID = SiteReferenceInput.AllowedDeviceID
A imagem a seguir representa as delimitações geográficas. Você pode ver onde os dispositivos estão, de acordo com a entrada de dados de fluxo.
O dispositivo "C" está localizado dentro da ID de compilação 2, o que não é permitido de acordo com os dados de referência. Este dispositivo deve estar localizado dentro da ID de compilação 3. A execução desse trabalho gerará um alerta para essa violação específica.
Site com vários dispositivos permitidos
Se um site permitir vários dispositivos, uma matriz de IDs de dispositivo poderá ser definida no AllowedDeviceID e uma Função Definida pelo Usuário poderá ser usada na cláusula WHERE para verificar se a ID do dispositivo de fluxo corresponde a qualquer ID de dispositivo nessa lista. Para obter mais informações, veja o tutorial do JavaScript UDF para trabalhos de nuvem e o tutorial UDF do C# para trabalhos do Edge.
Agregação geoespacial
O Azure Stream Analytics dá suporte a cálculos de agregação geoespacial em tempo real de baixa latência na nuvem e no runtime do IoT Edge.
Cenário de agregação geoespacial
Uma empresa de táxi deseja criar um aplicativo em tempo real para guiar os motoristas que procuram corridas em direção às áreas das cidades com demanda mais alta.
A empresa armazena regiões lógicas da cidade como dados de referência. Cada região é definida por uma RegionID, RegionName e uma delimitação geográfica.
Definir as delimitações geográficas
A tabela a seguir é um exemplo de dados de referência de delimitação geográfica que podem ficar no armazenamento de blobs do Azure ou em uma tabela de SQL do Azure. Cada região é representada por um polígono geoespacial, que é usado para correlacionar com as solicitações provenientes de dados de streaming.
Esses polígonos são apenas para referência e não representam separações lógicas ou físicas da cidade real.
| RegionID | RegionName | Delimitação geográfica |
|---|---|---|
| 1 | "SoHo" | "POLYGON((-74.00279525078275 40.72833625216264,-74.00547745979765 40.721929158663244,-74.00125029839018 40.71893680218994,-73.9957785919998 40.72521409075776,-73.9972377137039 40.72557184584898,-74.00279525078275 40.72833625216264))" |
| 2 | "Chinatown" | "POLYGON((-73.99712367114876 40.71281582267133,-73.9901070123658 40.71336881907936,-73.99023575839851 40.71452359088633,-73.98976368961189 40.71554823078944,-73.99551434573982 40.717337246783735,-73.99480624255989 40.718491949759304,-73.99652285632942 40.719109951574,-73.99776740131233 40.7168005470334,-73.99903340396736 40.71727219249899,-74.00193018970344 40.71938642421256,-74.00409741458748 40.71688186545551,-74.00051398334358 40.71517415773184,-74.0004281526551 40.714377212470005,-73.99849696216438 40.713450141693166,-73.99748845157478 40.71405192594819,-73.99712367114876 40.71281582267133))" |
| 3 | "Tribeca" | "POLYGON((-74.01091641815208 40.72583120006787,-74.01338405044578 40.71436586362705,-74.01370591552757 40.713617702123415,-74.00862044723533 40.711308107057235,-74.00194711120628 40.7194238654018,-74.01091641815208 40.72583120006787))" |
Agregar dados em uma janela de tempo
A tabela a seguir contém dados de streaming de "corridas".
| UserID | FromLocation | ToLocation | TripRequestedTime |
|---|---|---|---|
| "A" | "POINT(-74.00726861389182 40.71610611981975)" | "POINT(-73.98615095917779 40.703107386025835)" | "2019-03-12T07:00:00Z" |
| "B" | "POINT(-74.00249841021645 40.723827238895666)" | "POINT(-74.01160699942085 40.71378884930115)" | "2019-03-12T07:01:00Z" |
| "C" | "POINT(-73.99680120565864 40.716439898624024)" | "POINT(-73.98289663412544 40.72582343969828)" | "2019-03-12T07:02:00Z" |
| "D" | "POINT(-74.00741090068288 40.71615626755086)" | "POINT(-73.97999843120539 40.73477895807408)" | "2019-03-12T07:03:00Z" |
A consulta a seguir une o fluxo do dispositivo com os dados de referência de delimitação geográfica e calcula o número de solicitações por região em uma janela de tempo de 15 minutos a cada minuto.
SELECT count(*) as NumberOfRequests, RegionsRefDataInput.RegionName
FROM UserRequestStreamDataInput
JOIN RegionsRefDataInput
ON st_within(UserRequestStreamDataInput.FromLocation, RegionsRefDataInput.Geofence) = 1
GROUP BY RegionsRefDataInput.RegionName, hoppingwindow(minute, 15, 1)
Essa consulta faz uma contagem de solicitações a cada minuto nos últimos 15 minutos por cada região dentro da cidade. Essas informações podem ser exibidas facilmente no painel Power BI ou podem ser transmitidas para todos os drivers como mensagens de texto SMS por meio da integração com serviços como o Azure Functions.
A imagem abaixo ilustra a saída da consulta para o painel Power BI.
