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smart-city-digital-twin-mar…/smart-app-city/docs/ARCHITECTURE.md
Eric FELIXINE 94f74f2dfc feat: add smart-app-city sub-project architecture 
- Architecture globale (React Native + NestJS + FastAPI)
- Beckn Protocol (OTN-DPI) integration docs
- AI layer: RAG pipeline + AI Agents (LocalAI + Qdrant)
- i18n: FR/EN/ES/DE support
- Docker Compose for backend services
- Project structure with frontend, backend, ai, beckn directories
2026-05-26 18:47:02 -04:00

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# Smart App City — Architecture & Propositions
> Sous-projet Smart City Digital Twin Martinique
> Créé le : 2026-05-28
## 1. Vision
Application mobile multi-plateforme (Android/iOS) pour les citoyens de Martinique, couvrant :
- **Transport** : Info trafic, bus, parking
- **Environnement** : Qualité de l'air, météo, pollution sonore
- **Services municipaux** : Démarches, alertes, événements
- **Tourisme** : Points d'intérêt, itinéraires, réalité augmentée
- **Citoyen** : Signalements, participations, notifications
**Inspiration** : [SmartAppCity](https://smartappcity.com/en/) — plateforme smart city multi-services.
## 2. Architecture Globale
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ MOBILE APP (React Native) │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ Transport│ │ Environ. │ │ Services │ │ Tourisme │ │ Citoyen │ │
│ └────┬─────┘ └────┬─────┘ └────┬─────┘ └────┬─────┘ └────┬─────┘ │
│ └────────────┴────────────┴────────────┴────────────┘ │
│ │ │
│ ┌─────────┴─────────┐ │
│ │ API Gateway │ │
│ │ (Kong / Traefik)│ │
│ └─────────┬─────────┘ │
└──────────────────────────────┼──────────────────────────────────────┘
│
┌──────────────────────────────┼──────────────────────────────────────┐
│ BACKEND │
│ │ │
│ ┌───────────────────────────┴───────────────────────────────────┐ │
│ │ Beckn Protocol (OTN-DPI) │ │
│ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │
│ │ │ BAP │ │ BPP │ │ Beckn │ │ ONDC │ │ │
│ │ │ (Buyer) │ │ (Seller) │ │ Gateway │ │ Adapter │ │ │
│ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────────────┴───────────────────────────────────┐ │
│ │ AI / LLM Layer │ │
│ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │
│ │ │ RAG │ │ Agents │ │ LLM │ │ NLP │ │ │
│ │ │ (Retriev)│ │(Actions) │ │(Generate)│ │(Intent) │ │ │
│ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────────────┴───────────────────────────────────┐ │
│ │ Microservices Backend │ │
│ │ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ │ │
│ │ │Auth │ │Notif. │ │GIS │ │IoT │ │Analytics│ │ │
│ │ │Service │ │Service │ │Service │ │Service │ │Service │ │ │
│ │ └────────┘ └────────┘ └────────┘ └────────┘ └────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────────────┴───────────────────────────────────┐ │
│ │ Data Layer │ │
│ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │
│ │ │PostgreSQL│ │ InfluxDB │ │ Redis │ │ MinIO │ │ │
│ │ │ (Users) │ │ (IoT) │ │ (Cache) │ │ (Files) │ │ │
│ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
## 3. Frontend — React Native
### Stack Technique
| Composant | Technologie | Justification |
|-----------|-------------|---------------|
| **Framework** | React Native + Expo | Cross-platform, hot reload, large communauté |
| **State Management** | Zustand + React Query | Léger, performant, cache intelligent |
| **Navigation** | React Navigation v6 | Standard React Native |
| **UI Kit** | React Native Paper + Tamagui | Material Design + performance |
| **Maps** | react-native-maps + MapBox | Cartographie interactive |
| **i18n** | i18next + react-i18next | Multi-langue (FR, EN, ES, DE) |
| **Notifications** | Firebase Cloud Messaging | Push notifications cross-platform |
| **Offline** | WatermelonDB + SQLite | Mode hors-ligne essentiel |
| **Auth** | OAuth2 + Keychain | Sécurité des credentials |
### Écrans Principaux
1. **Dashboard** — Vue d'ensemble temps réel (météo, trafic, alertes)
2. **Carte interactive** — Points d'intérêt, capteurs, événements
3. **Transport** — Itinéraires, horaires bus, disponibilité parking
4. **Signalement** — Photo + géolocalisation + catégorisation
5. **Services** — Démarches administratives, RDV, formulaires
6. **Profil** — Paramètres, langue, notifications
## 4. Backend — Microservices
### Stack Technique
| Composant | Technologie | Justification |
|-----------|-------------|---------------|
| **Runtime** | Node.js (NestJS) + Python (FastAPI) | NestJS pour l'API, FastAPI pour l'IA |
| **API Gateway** | Kong ou Traefik | Routage, rate limiting, auth |
| **Auth** | Keycloak (existant) | SSO, OAuth2, multi-tenant |
| **Message Queue** | RabbitMQ (existant) | Async communication |
| **Cache** | Redis (existant) | Sessions, rate limiting |
| **Search** | Meilisearch | Recherche full-text rapide |
| **Storage** | MinIO (S3-compatible) | Fichiers, images, documents |
### Microservices
1. **Auth Service** — Authentification, rôles, permissions (Keycloak)
2. **User Service** — Profils, préférences, historique
3. **Notification Service** — Push, SMS, email (multi-canal)
4. **GIS Service** — Données géospatiales, itinéraires (PostGIS)
5. **IoT Service** — Ingestion données capteurs (InfluxDB)
6. **Reporting Service** — Signalements, suivi, analytics
7. **Translation Service** — i18n côté serveur
## 5. Beckn Protocol (OTN-DPI)
### Intégration
Le Beckn Protocol permet l'interopérabilité avec les services externes (transport, commerce, administration).
```
┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ Mobile App │────▶│ Beckn BAP │────▶│ Beckn GW │
│ (Buyer) │◀────│ (Backend) │◀────│ (OTN) │
└─────────────┘ └─────────────┘ └──────┬──────┘
│
┌──────┴──────┐
│ Beckn BPP │
│ (Sellers) │
│ - Transport│
│ - Commerce │
│ - Admin │
└─────────────┘
```
### Cas d'usage Beckn
- **Transport** : Recherche/réservation de trajets (bus, covoiturage)
- **Commerce local** : Découverte de commerces, commandes
- **Services publics** : RDV mairie, demandes de documents
- **Tourisme** : Réservation d'activités, guides
## 6. AI / LLM Layer
### Architecture AI
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AI Layer │
│ │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ LLM (LocalAI / Ollama) │ │
│ │ - Modèle : Llama 3.1 70B ou Mistral 7B │ │
│ │ - API : OpenAI-compatible │ │
│ │ - Hébergement : LocalAI container (existant) │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────────┴───────────────────────────────┐ │
│ │ RAG Pipeline │ │
│ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │
│ │ │ Embedding│ │ Vector │ │ Retriever│ │ │
│ │ │ (E5) │ │ (Qdrant) │ │ (Hybrid) │ │ │
│ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────────┴───────────────────────────────┐ │
│ │ AI Agents │ │
│ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │
│ │ │ Transport│ │ Tourisme │ │ Services │ │ │
│ │ │ Agent │ │ Agent │ │ Agent │ │ │
│ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
### Cas d'usage AI
1. **Chatbot citoyen** — Réponses aux questions (RAG sur documents municipaux)
2. **Recommandations** — Activités, restaurants, événements personnalisés
3. **Prédictions** — Trafic, qualité de l'air, affluence
4. **Analyse signalements** — Classification automatique, priorisation
5. **Traduction temps réel** — Conversations multilingues
## 7. Multi-Langue (i18n)
### Langues supportées
| Langue | Code | Priorité |
|--------|------|----------|
| Français | fr | 1 (principal) |
| English | en | 2 |
| Español | es | 3 |
| Deutsch | de | 4 |
### Architecture i18n
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ i18n Pipeline │
│ │
│ Frontend (React Native) Backend (NestJS) │
│ ┌─────────────────────┐ ┌─────────────────────┐ │
│ │ i18next + ICU │ │ nestjs-i18n │ │
│ │ Format.js │ │ Accept-Language │ │
│ │ Pluralization │ │ Content negotiation │ │
│ └─────────────────────┘ └─────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────────────────┴───────────────────────────────┐ │
│ │ Translation Management │ │
│ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │
│ │ │ Crowdin │ │ LLM │ │ Manual │ │ │
│ │ │ (Sync) │ │ (Auto) │ │ (Review) │ │ │
│ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
## 8. Infrastructure & Déploiement
### Conteneurs Docker
```yaml
# docker-compose.smart-app.yml
services:
# Frontend (dev server)
mobile-web:
build: ./frontend
ports: ["8081:8081"]
# Backend API
api-gateway:
image: kong:3.5
ports: ["8000:8000"]
auth-service:
build: ./backend/auth
depends_on: [keycloak]
gis-service:
build: ./backend/gis
depends_on: [postgis]
iot-service:
build: ./backend/iot
depends_on: [influxdb]
notification-service:
build: ./backend/notification
depends_on: [rabbitmq]
# AI Services
rag-service:
build: ./ai/rag
depends_on: [localai, qdrant]
agent-service:
build: ./ai/agents
depends_on: [localai]
# Data
qdrant:
image: qdrant/qdrant:latest
ports: ["6333:6333"]
meilisearch:
image: getmeili/meilisearch:v1.7
ports: ["7700:7700"]
```
### CI/CD
- **GitHub Actions** → Build → Test → Deploy
- **EAS Build** (Expo) → Builds iOS/Android
- **CodePush** → OTA updates
## 9. Roadmap
### Phase 1 — MVP (2-3 mois)
- [ ] Setup React Native + Expo
- [ ] Auth Keycloak + profil utilisateur
- [ ] Dashboard temps réel (météo, qualité air)
- [ ] Carte interactive (capteurs, POI)
- [ ] i18n FR/EN
- [ ] Notifications push
### Phase 2 — Services (3-4 mois)
- [ ] Signalements citoyens
- [ ] Transport (info trafic, bus)
- [ ] Beckn BAP/BPP integration
- [ ] Chatbot RAG (documents municipaux)
- [ ] i18n ES/DE
### Phase 3 — AI & Avancé (4-6 mois)
- [ ] AI Agents (transport, tourisme, services)
- [ ] Recommandations personnalisées
- [ ] Prédictions (trafic, environnement)
- [ ] Réalité augmentée (tourisme)
- [ ] Mode offline complet
## 10. Répertoires
```
smart-app-city/
├── docs/
│ ├── ARCHITECTURE.md (ce fichier)
│ ├── BECKN_INTEGRATION.md
│ ├── AI_ARCHITECTURE.md
│ └── I18N.md
├── frontend/
│ ├── src/
│ │ ├── screens/
│ │ ├── components/
│ │ ├── services/
│ │ ├── i18n/
│ │ └── store/
│ ├── app.json
│ └── package.json
├── backend/
│ ├── api-gateway/
│ ├── auth-service/
│ ├── gis-service/
│ ├── iot-service/
│ ├── notification-service/
│ └── reporting-service/
├── ai/
│ ├── rag-service/
│ ├── agent-service/
│ └── models/
├── beckn/
│ ├── bap/
│ └── bpp-adapter/
├── docker-compose.yml
└── README.md
```
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