# Smart City Digital Twin Martinique — Diagramme des Flux de Données

**Dernière mise à jour :** 06 Mai 2026  
**Projet :** Smart City Digital Twin Martinique  
**Architecture :** IoT-Agent intégré, QuantumLeap + CrateDB pour l'analyse avancée

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## Architecture Globale (Mise à jour 06/05/2026)

```mermaid
graph TB
    subgraph Simulateur["🖥️  Simulateur (Host Python)"]
        SIM[Smart City Simulator<br/>10 capteurs<br/>Intervalle: configurable]
    end

    subgraph MQTT_Brokers["📡  MQTT Brokers"]
        EMQ[EMQX<br/>port 11883]
        MOS[Mosquitto<br/>port 1883]
        BUN[BunkerM<br/>port 1900<br/>MQTTS/TLS]
    end

    subgraph IoT_Agent["🤖 IoT Agent (NGSI-LD)"]
        IOTA[IoT Agent JSON<br/>port 4041<br/>Transforme MQTT → NGSI-LD]
    end

    subgraph CB["🔗  Context Brokers (NGSI-LD)"]
        ORI[Orion-LD<br/>NGSI-LD<br/>port 1026]
        STE[Stellio<br/>NGSI-LD<br/>port 8080]
        FRO[FROST-Server<br/>SensorThings<br/>port 8080]
    end

    subgraph Analytics["📈 Analytics & Time-Series"]
        QL[QuantumLeap<br/>NGSI-LD → CrateDB<br/>port 8668]
        CRATEDB[CrateDB<br/>PostgreSQL-compatible<br/>port 4200/5432]
    end

    subgraph Storage["💾  Stockage & Métriques"]
        INF[InfluxDB<br/>Bucket: iot_data<br/>port 8086]
        PRO[Prometheus<br/>Scrape: /metrics<br/>port 9090]
        GEO[GeoServer<br/>WMS/WFS/WMTS<br/>port 8080]
    end

    subgraph IoT_Platform["🏢  Plateforme IoT"]
        ORM[OpenRemote Manager<br/>MQTT Agent<br/>port 8080]
        KC[Keycloak<br/>port 8080]
    end

    subgraph VIZ["📊  Visualisation"]
        GRA[Grafana<br/>Dashboards<br/>port 3001]
        MAP[MapStore<br/>WMS/WFS<br/>port 8080]
    end

    %% ── Flux Simulateur ──────────────────────────────────────────
    SIM -->|"1️⃣  MQTT publish<br/>city/sensors/{type}/{id}"| EMQ
    SIM -->|"1️⃣  MQTT publish"| MOS
    SIM -->|"1️⃣  MQTT publish"| BUN
    SIM -->|"5️⃣  InfluxDB v2 API<br/>async non-bloquant"| INF

    %% ── Flux MQTT → IoT Agent ──────────────────────────────────
    EMQ -->|"MQTT subscribe<br/>city/sensors/#"| IOTA
    MOS -->|"MQTT subscribe"| IOTA
    BUN -->|"MQTT subscribe"| IOTA

    %% ── Flux IoT Agent → Context Brokers ───────────────────────
    IOTA -->|"2️⃣  NGSI-LD POST<br/>/ngsi-ld/v1/entities"| ORI
    IOTA -->|"2️⃣  NGSI-LD POST"| STE

    %% ── Flux Context Brokers → QuantumLeap ───────────────────
    ORI -->|"NGSI-LD Subscription<br/>→ QuantumLeap"| QL
    STE -->|"NGSI-LD Subscription<br/>→ QuantumLeap"| QL

    %% ── Flux QuantumLeap → CrateDB ────────────────────────────
    QL -->|"Insert<br/>PostgreSQL wire"| CRATEDB

    %% ── Visualisation ───────────────────────────────────────────
    CRATEDB -->|"PostgreSQL Datasource"| GRA
    INF -->|"Datasource Flux IoT"| GRA
    ORI -->|"NGSI-LD Datasource"| GRA
    STE -->|"NGSI-LD Datasource"| GRA
    GEO -->|"WMS/WMTS"| MAP
    ORM -->|MapSettings<br/>Martinique| MAP
    ORM -->|"Live assets<br/>REST"| GRA

    %% ── OpenRemote MQTT Agent ───────────────────────────────────
    EMQ -->|"6️⃣  Subscribe<br/>city/sensors/#"| ORM
    MOS -->|"6️⃣  Subscribe"| ORM
    BUN -->|"6️⃣  Subscribe"| ORM

    %% ── Métriques Prometheus ────────────────────────────────────
    SIM -->|"7️⃣  /metrics<br/>port 8001"| PRO
    EMQ -->|"/api/v5/metrics"| PRO
    STE -->|"/actuator/prometheus"| PRO
    INF -->|"/metrics"| PRO
    ORM -->|"/actuator/prometheus"| PRO
    GRA -->|"/metrics"| PRO
    IOTA -->|"/metrics"| PRO
    QL -->|"/metrics"| PRO
```

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## Flux Détaillés (Mise à jour 06/05/2026)

### 1️⃣ Flux MQTT — Brokers
| Broker | Port | Protocol | Topics |
|--------|------|----------|--------|
| EMQX | 11883 | MQTT | `city/sensors/{type}/{id}` |
| Mosquitto | 1883 | MQTT | `city/sensors/{type}/{id}` |
| BunkerM | 1900 | MQTTS (TLS) | `city/sensors/{type}/{id}` |

Le simulateur publie simultanément sur les 3 brokers vers **IoT Agent**.

### 2️⃣ Flux IoT Agent — NGSI-LD
- **IoT Agent JSON** : Réception MQTT → Transformation en entités NGSI-LD
- **Port** : `4041`
- **Configuration** :
  ```bash
  # Enregistrement service
  curl -X POST http://localhost:4041/iot/services \
    -H 'Content-Type: application/json' \
    -H 'fiware-service: smartcity' \
    -d '{"services": [{"apikey": "smartcity-api-key", "cbroker": "http://orion-ld:1026", "entity_type": "Device", "ngsi_version": "ld"}]}'
  ```
- **Entités créées dans** : Orion-LD (port 1026) et Stellio (port 8080)

### 3️⃣ Flux Context Brokers → QuantumLeap → CrateDB
1. **Orion-LD** / **Stellio** : Reçoivent les entités NGSI-LD de IoT Agent
2. **QuantumLeap** (port 8668) : Souscrit aux mises à jour NGSI-LD via Subscription
3. **CrateDB** (port 5432/4200) : Stockage temporel PostgreSQL-compatible
4. **Grafana** : Dashboards connectés à CrateDB (PostgreSQL datasource)

### 4️⃣ Flux InfluxDB — Temps Réel
- **API** : `http://localhost:8086/api/v2/write`
- **Bucket** : `iot_data`
- **Org** : `digitribe`
- **Mode** : Asynchrone (thread daemon) pour ne pas bloquer le publish MQTT

### 5️⃣ OpenRemote — MQTT Agent
L'agent MQTT d'OpenRemote souscrit aux topics `city/sensors/#` sur les brokers MQTT. Les payloads sont automatiquement parsés et les attributs des assets sont mis à jour.

### 6️⃣ Flux Prometheus — Métriques
| Service | Endpoint `/metrics` | Statut |
|---------|---------------------|--------|
| Simulator | `localhost:8001` | ✅ |
| EMQX | `emqx_emqx_1:8081/api/v5/metrics` | ✅ |
| Stellio | `stellio-api-gateway:8080/actuator/prometheus` | ✅ |
| InfluxDB | `smart-city-influxdb:8086/metrics` | ✅ |
| OpenRemote | `openremote-manager-1:8080/actuator/prometheus` | ✅ |
| Grafana | `smart-city-grafana:3000/metrics` | ✅ |
| IoT Agent | `iot-agent:4041/metrics` | ⚠️ À vérifier |
| QuantumLeap | `quantum-leap:8668/metrics` | ⚠️ À vérifier |

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## Nouveaux Composants (06/05/2026)

### 🤖 IoT Agent JSON
- **Rôle** : Pont entre MQTT et NGSI-LD (Orion-LD / Stellio)
- **Port** : 4041
- **Statut** : ❌ En cours de réparation (erreur MongoDB)
- **Correction** : Fournir `IOTA_MONGO_URL=mongodb://mongodb:27017/iotagent`

### 📈 QuantumLeap
- **Rôle** : Analytics NGSI-LD → CrateDB
- **Port** : 8668
- **Statut** : ✅ Fonctionnel (interne), port non exposé sur l'hôte
- **Action** : Exposer le port dans docker-compose

### 🗄️ CrateDB
- **Rôle** : Base de données temporelle PostgreSQL-compatible
- **Port** : 4200 (UI), 5432 (PostgreSQL)
- **Statut** : ✅ Opérationnel
- **Usage** : Stockage des séries temporelles depuis QuantumLeap

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## Tableau Récapitulatif (Mise à jour)

| Composant | Technologie | Port | Statut |
|-----------|-------------|------|--------|
| Simulator | Python + paho-mqtt | Host:8001 (metrics) | ✅ Actif |
| EMQX | MQTT Broker | 11883 | ✅ Connecté |
| Mosquitto | MQTT Broker | 1883 | ✅ Connecté |
| BunkerM | MQTTS Broker | 1900 | ✅ Connecté |
| **IoT Agent** | **NGSI-LD Bridge** | **4041** | **❌ Erreur MongoDB** |
| Orion-LD | NGSI-LD Broker | 1026 | ⚠️ À vérifier |
| Stellio | NGSI-LD Broker | 8080 | ⚠️ Ports occupés par OpenRemote |
| FROST-Server | SensorThings API | 8080 | ⚠️ À vérifier |
| **QuantumLeap** | **NGSI-LD → CrateDB** | **8668** | **✅ Interne** |
| **CrateDB** | **PostgreSQL Time-Series** | **4200/5432** | **✅ Opérationnel** |
| OpenRemote | IoT Platform | 8080 | ⚠️ 403 (Service Account) |
| InfluxDB | Time Series DB | 8086 | ✅ Bucket iot_data |
| Grafana | Visualisation | 3001 | ✅ Dashboards + CrateDB |
| GeoServer | Geo Data | 8080 | ✅ REST OK |
| MapStore | Cartographie | 8080 | ✅ WMS/WMTS |

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## Actions Prioritaires

1. **Corriger IoT Agent** : Ajouter MongoDB et configurer `IOTA_MONGO_URL`
2. **Exposer QuantumLeap** : Mapper le port 8668 dans docker-compose
3. **Déployer Orion-LD** : Créer le service s'il n'existe pas
4. **Libérer les ports** : Résoudre le conflit Stellio/OpenRemote sur le port 8080
5. **Configurer CrateDB** : Créer les tables pour QuantumLeap
6. **Mettre à jour le simulateur** : `ENABLE_PULSAR=false` (recommandé)

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## Commandes Utiles

```bash
# Vérifier IoT Agent
curl -s http://localhost:4041/iot/services -H 'fiware-service: smartcity'

# Vérifier QuantumLeap
curl -s http://localhost:8668/version

# Vérifier CrateDB
psql -h localhost -p 5432 -U crate -c "SELECT * FROM ql_entities LIMIT 5;"

# Vérifier Orion-LD
curl -s http://localhost:1026/version

# Voir les logs IoT Agent
docker logs smart-city-iot-agent --tail 30
```

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**Fichiers associés :**
- Simulateur : `~/smart-city-digital-twin-martinique/simulator.py`
- Dashboard Grafana : `~/smart-city-digital-twin-martinique/grafana_dashboard_smartcity.json`
- Ce diagramme : `~/smart-city-digital-twin-martinique/data-flow-diagram.md`
- Session Resume : `~/smart-city-digital-twin-martinique/session_resume_2026-05-07.md`
