$integral (operador de expresión)

Definición

$integral

Devuelve la aproximación del área bajo una curva, que se calcula utilizando la regla trapezoidal donde cada conjunto de documentos adyacentes forma un trapecio utilizando el:

• sortBy valores de campo en la $setWindowFields etapa para los intervalos de integración.

• Valores de resultado de la expresión del $integral campo de entrada en para los valores del eje y.

$integral solo está disponible en la $setWindowFields etapa.

$integral sintaxis:

{
   $integral: {
      input: <expression>,
      unit: <time unit>
   }
}

$integral toma un documento con estos campos:

Comportamiento

Si omites una ventana, se usa una ventana por defecto con límites superiores e inferiores ilimitados.

Ejemplo

Crea una colección powerConsumption que contenga el consumo de energía eléctrica en kilovatios medido por dispositivos de medidores a intervalos de 30 segundos:

db.powerConsumption.insertMany( [
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ),
     kilowatts: 2.95 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ),
     kilowatts: 2.7 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ),
     kilowatts: 2.6 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ),
     kilowatts: 2.98 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ),
     kilowatts: 2.5 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ),
     kilowatts: 2.25 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ),
     kilowatts: 2.75 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ),
     kilowatts: 2.82 }
] )

Este ejemplo utiliza $integral en la etapa para mostrar el consumo de energía en kilovatios-hora medido por cada dispositivo $setWindowFields medidor:

db.powerConsumption.aggregate( [
   {
      $setWindowFields: {
         partitionBy: "$powerMeterID",
         sortBy: { timeStamp: 1 },
         output: {
            powerMeterKilowattHours: {
               $integral: {
                  input: "$kilowatts",
                  unit: "hour"
               },
               window: {
                  range: [ "unbounded", "current" ],
                  unit: "hour"
               }
            }
         }
      }
   }
] )

En el ejemplo:

• partitionBy: "$powerMeterID" particiona los documentos de la colección en powerMeterID.

• sortBy: { timeStamp: 1 } ordena los documentos de cada partición por timeStamp en orden ascendente (1), de modo que el timeStamp más antiguo sea el primero.

• output establece el kilowatts valor entero en un nuevo campo llamado powerMeterKilowattHours usando que se $integral ejecuta en una ventana de rango.

  • La expresión de entrada se establece "$kilowatts" en, que se utiliza para los valores del eje y en el cálculo integral.

  • La $integral unidad se establece en "hour" para el timeStamp campo, lo que significa que devuelve el consumo de energía en $integral kilovatios-hora.

  • La ventana contiene documentos entre un unbounded límite inferior y el current documento en la salida. Esto significa que devuelve el consumo total de energía en $integral kilovatios-hora para los documentos desde el inicio de la partición, que es el primer punto de datos en la partición para cada medidor de energía, hasta la marca de tiempo del documento actual en la salida.

En este ejemplo de salida, el consumo de energía medido por los medidores 1 y 2 se muestra en el campo powerMeterKilowattHours:

{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62863"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"), "kilowatts" : 2.95,
  "powerMeterKilowattHours" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62864"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "kilowatts" : 2.7,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.023541666666666666 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62865"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "kilowatts" : 2.6,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.045625 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62866"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "kilowatts" : 2.98,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.068875 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62867"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"), "kilowatts" : 2.5,
  "powerMeterKilowattHours" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62868"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "kilowatts" : 2.25,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.019791666666666666 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62869"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "kilowatts" : 2.75,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.040625 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e6286a"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "kilowatts" : 2.82,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.06383333333333334 }