Аннотация 3
Введение 4
1 Анализ задания и определение требований 5
1.1 Классификации систем сбора метеоданных 5
1.2 Сравнение существующих решений 6
1.3 Возможные подходы к реализации проекта 9
1.4 Выбор варианта реализации. Обоснование 10
1.5 Требования к создаваемой системе 11
1.6 Вывод по первой главе 15
2 Проектирование системы 16
2.1 Выбор компонентов аппаратной части 16
2.2 Выбор компонентов программной части 22
2.3 Описание внешнего вида системы 24
2.4 План реализации проекта 25
2.5 Вывод по второй главе 26
3 Реализация системы 27
3.1 Подключение устройств. Аппаратная часть 27
3.2 Написание кода. Программная часть 38
3.3 Вывод по третьей главе 43
Заключение 44
Список использованных источников 46
ПРИЛОЖЕНИЕ А Листинг кода «main.ino» 47
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Листинг кода «index.html» 52
ПРИЛОЖЕНИЕ В Листинг кода «style.css» 54
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Листинг кода «data-to-charts.js» 55
В современной метеорологии сбор, анализ и обработка данных играют ключевую роль в изучении погодных условий и климатических изменений. Непрерывный мониторинг и анализ данных являются неотъемлемой частью процесса прогнозирования погоды, понимания климатических тенденций и принятия соответствующих метеорологических мер.
Одной из наиболее значимых задач в метеорологии является наблюдение и запись показателей, таких как температура, влажность и давление. Эти данные являются фундаментальными для анализа и прогнозирования погодных явлений, а также для изучения климатических изменений на глобальном и региональном уровнях.
Современные метеорологические станции, оснащенные передовыми датчиками и системами сбора данных, способны непрерывно и автоматически регистрировать показатели и передавать их для дальнейшей обработки. Это позволяет метеорологам получать актуальные данные в реальном времени и анализировать их для прогнозирования погоды и изучения климатических закономерностей.
Сбор, анализ и обработка данных в метеорологической среде имеют огромное значение. Они позволяют метеорологам выявлять паттерны, связи и тенденции в погодных явлениях, определять риски и предупреждать о неблагоприятных условиях. Это помогает гражданам, государственным организациям и промышленным предприятиям принимать соответствующие меры для обеспечения безопасности и эффективности своих операций.
В заключении стоит отметить навыки, потребовавшиеся при выполнении работы, а именно - какими умениями, знаниями и технологиями необходимо владеть, для успешной реализации проекта:
а) по аппаратной части:
• базовые знания по электротехнике, электронике и схемотехнике;
• опыт в пайке электронных устройств - для установки всех модулей системы на макетной плате;
• знание протокола коммуникации - I2C, для связи с датчиками и другими устройствами;
• знание особенностей платы ESP32 и ее функциональных возможностей;
• умение работать с макетной платой и электронными компонентами, включая подключение модулей и датчиков к ESP32;
• понимание основных принципов работы датчиков.
б) по программной части:
• умение настроить окружение для работы и выбрать подходящий язык;
• основы программирования на языке C++ - переменные, функции, условные операторы и циклы;
• навыки работы со средой для программирования - Arduino IDE;
• знание и умение работать с требуемыми библиотеками: , , , , , , ;
• основы веб-разработки: HTML для разметки страницы, CSS для стилизации и JavaScript для интерактивности и отображения данных;
• ознакомиться с использованием файловой системы SPIFFS;
• основы сетевых технологий - понимание работы сетей и сетевых протоколов;
• основы сетевого программирования, такие как работа с HTTP - запросами и ответами;
• знания пожарной безопасности - в процессе пайки.
Помимо этого, для успешной реализации проекта может потребоваться умение анализировать и отлаживать программный код, умение проводить тестирование и отладку системы, а также способность и желание изучать новые технологии и решать возникающие проблемы.
