O documento descreve como construir e implantar uma API Django REST Framework no Google Cloud para monitoramento de tanques em uma fazenda, incluindo criação de projeto, banco de dados Cloud SQL, sensor IoT com MicroPython, recepção de dados na API e visualização no Data Studio.

1. RODANDO UMA API COM
DJANGO REST FRAMEWORK
NO GOOGLE CLOUD
Alvaro Viebrantz
Google Developer Expert for IoT and Product Engineer at Leverege
aviebrantz.com
@alvaroviebrantz

2. O que vamos ver hoje ?
Como
podemos rodar
Python em
Nuvem ?
Caso de uso
em IoT
Construção e
Deploy

3. 3

4. Disponibilidade Escalabilidade Manutenção
Gastar Menos
4

5. COMO PODEMOS RODAR
PYTHON EM NUVEM ?

6. 6
IaaS
Infrastructure as a Service
PaaS
Platform as a Service
SaaS
Software as a Service
ProvedorVocê

7. 7
IaaS
Infrastructure as a Service
On Premise
PaaS
Platform as a Service
SaaS
Software as a Service
•Escalabilidade
•Load Balancer
•Aplicação
•Dados
•Runtime
•Middleware
•SO
•Virtualização
•Servidores
•Storage
•Redes
•Escalabilidade
•Load Balancer
•Aplicação
•Dados
•Runtime
•Middleware
•SO
•Virtualização
•Servidores
•Storage
•Redes
•Escalabilidade
•Load Balancer
•Aplicação
•Dados
•Runtime
•Middleware
•SO
•Virtualização
•Servidores
•Storage
•Redes
•Aplicação
•Dados
•Runtime
•Middleware
•SO
•Virtualização
•Servidores
•Storage
•Redes
Gerenciado por você
Gerenciado magicamente

8. 8
IaaS - Infraestrutura como serviço
Requer mais configurações e gestão
• Basicamente uma maquina virtual na nuvem
• Google Cloud Compute Engine e AWS EC2
• Abrange também armazenamento e redes
• Não é tão simples de escalar automaticamente

9. 9
PaaS - Plataforma como serviço
Bem rápido e fácil de começar
• Ambiente já pré configurado com a linguagem
que você quer
• Google App Engine e AWS Elastic Beanstalk
• Algumas vezes tem restrição de ambiente, não
podendo instalar muitas coisas extras e sem
permissão de escritas em sistema de arquivos
• Possui alguns serviços extras como Logs,
Cache, Filas de Tarefas, etc
app.yaml

10. 10
IaaS
Infrastructure as a Service
CaaS
Container/Cluster as a
Service
PaaS
Platform as a Service
FaaS/Serverless
Function as a Service
ProvedorVocê

11. 11
CaaS - Containers como Serviço
Orquestração de containers
• Kubernetes como serviço
• Google Kubernetes Engine
• Manter containers manualmente não faz muito
sentido
• Escalar nós no cluster e containers para cada
instância da aplicação
• Maior controle sobre sua infraestrutura e
escalabilidade

12. 12
Cloud Functions
Ambiente Serverless no Google
• Serveless computing
• Funções auto escaláveis
• As funções podem ser executadas
baseadas em eventos
• Filas de Mensageria
• Arquivos
• HTTP
• Cobrança por chamada de função
NODEJS
PYTHON
GOLANG

13. 13
Cloud Run
Melhor dos dois mundos
• Facilidade de uso do serverless
• Flexibilidade dos Containers
• Acesso via HTTP e gRPC
• Pode rodar de varias formas
• Ambiente todo gerenciado - Cloud Run
Managed
• Seu próprio Cluster Kubernetes
• Cloud Run for GKE e for Anthos

14. 14
Cloud Functions vs Cloud Run
Por que escolher um ou outro ?
• Cloud Run processa mais de uma chamada por
instância
• Cloud Functions inicia uma nova instância para cada
chamada
• Problemas com Cold Boot
• Com framework maiores, isso pode ser um
problema
• Com Django é melhor usar Cloud Run por conta
disso

15. VAMOS VER ISSO
NA PRÁTICA
NO CONTEXTO DE IOT

16. MONITORAMENTO
DE TANQUES EM
UMA FAZENDA

17. 17
Monitoramento de Tanques
Nosso projeto a ser construido
• Registro de Fazendas, Tanques e Sensores
• Manipulação/CRUD dos modelos base
• Via API Rest e Interface de Administração
• API para recepção de telemetria
• Dados armazenados no BigQuery
• Visualização dos dados

18. 18
Arquitetura do Projeto

19. CRIANDO PROJETO
DJANGO REST FRAMEWORK

20. Criando projeto

21. models.py
Modelagem

22. Rest APIs base

23. admin.py
Administração

24. Rest APIs base

25. Administração

26. CRIANDO INFRA NO
GOOGLE CLOUD

27. Criando projeto

28. Cloud SQL
Criando banco de dados

29. Cloud SQL
Criando banco de dados

30. CONECTANDO AO
BANCO DE DADOS SQL

31. Cloud SQL Proxy
Permite acesso ao banco localmente

32. Configurando acesso no projeto
Como usar o Cloud SQL com Django

33. Rodar migrações e criar usuário
Necessária toda vez que mudanças ocorrerem

34. PUBLICAR O PROJETO
NO CLOUD RUN

35. Gerar Imagem do nosso Container
Usar o Cloud Build para fazer isso remotamente

36. Gerar Imagem do nosso Container
Usar o Cloud Build para fazer isso remotamente

37. Gerar Imagem do nosso Container
Usar o Cloud Build para fazer isso remotamente

38. Subir o container no Cloud Run
Deploy facil e com escalabilidade automatica

39. Subir o container no Cloud Run
Deploy fácil e com escalabilidade automatica

40. DEMO #1

41. APIS DE TELEMETRIA
COM BIGQUERY

42. DATA WAREHOUSE DE BAIXO CUSTO
APPEND ONLY - DADOS IMUTÁVEIS

43. INTERFACE SQL
FREE TIER - 1TB ANALISADO E 10GB DE DADOS
PAGUE POR USO

44. Recepção dos Dados
Por onde o nosso sensor vai mandar os dados

45. Recepção dos Dados
Por onde o nosso sensor vai mandar os dados

47. SENSOR DE NIVEL
COM MICROPYTHON

48. 48
ESP8266 👑
+ Ecossistema Arduino
+ Wifi embutido
ESP32 👑
+ Ecossistema Arduino
+ Wifi embutido
+ Bluetooth
+ Dual Core!!!
2$ 7$
Hardware - Micro controladores (MCU)
Como prototipar hardware para IoT

49. 49
Medir nivel do tanque
Diferença entre a altura do tanque e o nivel do material dentro dele
Sensor Ultrasonico
HC-RS04

50. Loop Principal do Sensor
O dispositivo acorda, conecta na rede WiFi, faz a leitura, envia os dados e dorme
novamente

51. DEMO #2

52. VISUALIZAÇÃO DOS DADOS
COM DATA STUDIO

53. 53
Google Data Studio
Obter insight dos dados armazenados
• Ferramenta para visualização de
dados
• Diversas fontes de dados
• SQL, Google Analytics, BigQuery,
Arquivos CSV, etc
• User friendly
• Gratuito

54. COMO ACESSAR OS DADOS DO POSTGRES
COM OS DADOS DO BIGQUERY ?

55. BIGQUERY FEDERATED SOURCES

56. 56
Conectar Cloud SQL e BigQuery

57. 57
Conectar Cloud SQL e BigQuery

58. 58
Conectar Cloud SQL e BigQuery

59. 59
Conectar Cloud SQL e BigQuery

60. 60
Dashboard no Data Studio

61. DEMO #3

62. COMO COMEÇAR ?

63. ESSA MESMA ARQUITETURA PODE
SER APLICADA A OUTROS CONTEXTOS

64. Blog posts
Tutoriais com arquitetura completa de IoT e Google Cloud

65. Blog posts
Tutoriais com arquitetura completa de IoT e Google Cloud

66. OBRIGADO!
AVIEBRANTZ.COM
Alvaro Viebrantz
Google Developer Expert for IoT and Product Engineer at Leverege
aviebrantz.com
@alvaroviebrantz