高精度温湿度/气压/细颗粒物气象要素观测记录仪开发计划展望

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1、实现温湿度气压的数据采集记录并能够上传至云端

首先是接线安排要正确

调试时钟模块

调试温湿度模块

调试大气压模块

调试SD卡模块

调试wifi模块

我将在此步获取温湿度传感器得到的精确温湿度数据，气压传感器得到的气压和附带温度数据，时钟模块得到的辅助温度数据
这一步难点在于多设备的协调，wifi模块的设置尤其困难，我准备把数据借助MQTT协议上传到自己的服务器，在服务器上搭建一个物联网的平台/网站，这在服务器端的部署上是个大工程，但我好像看到了一些开源的物联网项目，可能可以减小难度。不论如何，服务端的设置都是最大最难的一个支线。我希望服务端能实现以下功能：接收分钟级的数据，记录至数据库通过网站来呈现数据和图表开发个QQ或者微信小程序页面方便手机端访问 QQ机器人的接入
此外为了防止出现数据漏报，我必须设置历史数据上报核对机制，这个难度不算特别大。但是对于一些机器的配置能否通过云端传回指令进行修改仍然是很重要的事情。特别地，我将数据保存到了SD卡，若云端数据出现问题，需要核对历史数据，我应该要能够下发指令传输文件至云端，数据文件体积较大（可能有2M），如何传输这也是难点。同时还要保证传输文件期间不要传数据，要不然会冲突。还有就是时钟模块要配合wifi模块每日校正一下时间

该阶段的核心开销大概在75左右。

2、增加细颗粒物的传感器模块并采集数据

细颗粒物的检测模块价格较贵（70元左右），故没有马上购入。今天在闲鱼上看到几家便宜的，大致35元，准备购入。细颗粒物的检测原理和能见度检测原理应该是一致的，理论上可以直接利用颗粒物传感器测得的消光系数来计算大气能见度。但是很遗憾这些细颗粒物传感器都只会输出经过算法和经验公式估计得的细颗粒物浓度而不会直接输出观测数据，这已经有了相当的误差，若再根据这些数据进行能见度估计，误差可能更大。

3、增加太阳能供电模块，主板线路整理入接线盒，传感器整理入百叶箱

这个部分花销很大，太阳能的板子我手头有，但是充电稳压模块要买，大概要20来块，小号百叶箱加上支架一类的估计也要80多块。预计安装在阳台，绑在阳台栏杆上，但是太阳能板的固定还需考虑。

*至此，一个能够不接市电独立运行并联网上报的高精度温湿度/气压/细颗粒物观测记录仪已经完成。理论上会放在家中稳定运行。**因为检测甲醛等挥发性气体及CO2浓度对室外观测意义不大，所以不打算加入计划。

4、设计天台部署的通信可行方案、增加雨量计，风速风向计

要想获得较为准确的风力风速和雨量，这部分成本奇高（至少在600-1000），而且处理难度较大，近两年内应该都不会进行到这一步。

5、关于这个仪器

为什么要做这个仪器？

纯粹出于我对气象方面的喜爱，现在我也有了一点点有关计算机的知识，勉强能够支撑我艰难地摸索开发道路。

是否有特殊的设计理念？

首先是高精度，至少是满足我自己的精度要求。其次是可靠性，我需要在开发板子的过程中尽量多考虑一些可能的错误和将来的额外需求，我时刻都在考虑数据记录与上报的可靠，这种可靠更多的是指不丢失，也就是说在家里断电断网的情况下，他也能长期正常运行；另外，我必须充分考虑硬件的防风防水能力，以便抵抗夏季的台风和强对流天气威胁。

是否可能成为一个产品？

目前暂时不打算是指生产化，若要成为正式作品，我应当自制PCB板子，自己焊原件。这一点较为麻烦，更重要的是我的用料过于特殊，成本过高，到第四步时，成本就已经有两百多块了（这还没加上我自己已经有了的锂电池和太阳能板），再怎么压缩成本也不应该会低于200元，如此高昂的费用并没有什么人愿意购买，我也不会有什么利润可以捞。而且别人很难有安装环境，在者，数据上报需要消耗服务器资源，也是麻烦。