Πληροφορίες για το έργο
Ο παρών μετεωρολογικός σταθμός έχει σχεδιαστεί και υλοποιηθεί ως έργο συμβατό με τη φιλοσοφία του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT = Internet of things) στα πλαίσια του 2ου Πανελλήνιου Διαγωνισμού Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση της ΕΕΛΛΑΚ.
Στοιχεία υλικού μετεωρολογικού σταθμού
Για την υλοποίηση του μτεωρολογικού σταθμού χρησιμοποιείται το Microbit climate kit το οποίο συνδέεται με καλώδιο USB σε Raspberry Pi. Από τα όργανα μέτρησης, το ανεμόμετρο, ανεμούριο και βροχόμετρο είναι αναρτημένα σε μεταλλικό ιστό, ενώ το θερμόμετρο, υγρασιόμετρο, βαρόμετρο (και τα τρία είναι ολοκληρωμένα κυκλώματα) βρίσκονται μέσα σε μετεωρολογικό κλωβό Stevenson. Το Raspberry Pi είναι τοποθετημένο μέσα σε στεγανό ηλεκτρολογικό κουτί, μέσα στο οποίο βρίσκεται και μονάδα UPS.
Ο σχεδιασμός του έργου επιτρέπει την εύκολη μελλοντική επέκταση της λειτουργικότητας με επιπλέον αισθητήρες ώστε να λαμβάνονται μετρήσεις όπως συχνότητα κεραυνών, δείκτης κτινοβολίας UV, λήψη φωτογραφιών του ουρανού, ατμοσφαιρικών ρύπων κ.α.
Στοιχεία λογισμικού μετεωρολογικού σταθμού
Οι μετρήσεις από το Microbit climate kit γίνονται με προσαρμοσμένο λογισμικό που έχει φτιαχτεί στο περιβάλλον MakeCode της Microsoft ώστε να διαμορφώνει σε μορφή CSV τις μετρήσεις, να κάνει μετατροÏ€ές σε μετρικό σύστημα και να τις διαβιβάζει με σειριακή σύνδεση στη θύρα USB, η οποία είναι συνδεμένη με το Raspberry Pi.
Στο Raspberry Pi χρησιμοποιείται λειτουργικό σύστημα Raspberry Pi OS (Linux) και τα δεδομένα από το Microbit τροφοδοτούν το λογισμικό ανοιχτού κώδικα WeeWX, το οποίο αποτελεί την καρδιά του λογισμικού του μετεωρολογικού σταθμού. Για τον μετασχηματισμό των δεδομένων έχει γραφτεί προσαρμοσμένος οδηγός (custom driver) ώστε τα δεδομένα από τις μετρήσεις των μετεωρολογικών οργάνων να τροφοδοτούνται σε συμβατή μορφή με το WeeWX. Το WeeWX αναλαμβάνει να καταγράψει, αρχειοθετήσει, υπολογίσει και εξάγει στατιστικά στοιχεία και γραφικά σχετικά με τις τρέχουσες ή τις ιστορικές μετρήσεις.
Οι σελίδες του ιστότοπου είναι στατικές και δημιουργούνται κάθε 5' από το WeeWX, το οποίο στη συνέχεια τις ανεβάζει στον παρών ιστότοπο. Χάρη στην τεχνολογία Websockets γίνεται σύνδεση σε επίπεδο πελάτη (client) με το Raspberry Pi που παρέχει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο με χρονοκαθυστέρηση περίπου 2''.
Τεχνικά στοιχεία για τον σταθμό:
- Υλικό σταθμού: Microbit Climate kit, Raspberry Pi
- Χρόνος λειτουργίας λειτουργικού συστήματος: 34 days, 9 hours, 23 minutes
- Χρόνος λειτουργίας λογισμικού WeeWX: 34 days, 8 hours, 34 minutes
- Έκδοση WeeWX: 4.8.0
- Έκδοση θέματος Belchertown: 1.2
Ευχαριστούμε για την πολύτιμη βοήθεια και συμβολή τους:
- Κώστα Καλύβα
- Άννα Μουντράκη
- Κωστή Χριστοφοράκη
- Alfalumin Αγίου Νικολάου
- Περιφέρεια Κρήτης
Ημερολόγιο μετεωρολογικού σταθμού
- 13 Ιανουαρίου 2021: Αντικατάσταση του weatherbit και επαναφορά λειτουργίας του σταθμού. Αναβάθμιση της έκδοσης του συστήματος διαχείρισης WeeWX. TODO: Διόρθωση του τρόπου υπολογισμού βροχόπτωσης στον προσαρμοσμένο οδηγό. Μέχρι τη διόρθωση, τα δεδομένα μέτρησης βροχόπτωσης είναι απενεργοποιημένα.
- 04 Ιανουαρίου 2021: Πρόβλημα στη λήψη μετεωρολογικών δεδομένων. Διαπιστώθηκε πρόβλημα υλικού στο ολοκληρωμένο BME280 του weatherbit με αποτέλεσμα η θερμοκρασία, υγρασία και ατμοσφαιρική πίεση να μην μετρώνται. Το πρόβλημα δημιούργησε εσφαλμένες μετρήσεις και ρεκόρ παρατηρήσεων στο βάση δεδομένων.
- 23 Δεκεμβρίου 2020: Πρώτη δοκιμαστική λειτουργία του μετεωρολογικού σταθμού. Μετά από πολλούς μήνες δουλειάς, ο σταθμός τέθηκε σε λειτουργία και είναι σε θέση να λαμβάνει και καταγράφει μετεωρολογικά δεδομένα. Καθημερινή παρακολούθηση για την ποιότητα των δεδομένων.