天气预报是获取气象信息的主要途径，但是一个城市或区域的天气预报对校园这种小气候环境来说可能不够准确。通过物联网技术制作数字气象站，可以很好地解决这个问题。 学生通过数字气象站中的各种传感器实时描绘校园气象的信息状态，探寻数据的变化规律，尝试得到一般性的结论；还可以将区域间多个数字气象占的信息进行汇总，发现更多的规律。

 

为满足新课标中八年级“物联网实践与探索”内容要求，结合新课标中跨学科主题“在线数字气象站”，蘑菇云科创教育团队设计了项目“校园气象站系统”。

 

 

在“校园气象站系统”项目中，学生将使用温湿度传感器、气压传感器、风速传感器、风向传感器，获取多种气象数据；通过将数据同步到物联网云平台中，长期追踪数据；通过数据分析，得出气温与降水量的一般性变化规律；通过搭建具有反馈控制的“大风天远程关闭校园门窗装置”，实现设备的控制与反馈。

 

项目中的主控器为两块行空板，一块行空板为“服务器端”和“智能终端”，连接传感器、执行器，作用是放在校园中，采集气象数据；一块行空板为“移动终端”，作用是放在学校中控室，远程读取气象数据和控制教室设备。

“服务器端/智能终端”行空板

 

 

“移动终端”行空板

 

“校园气象站系统”中，物联网硬件架构如下图。在案例实施过程中，通过路由器构建局域网，在局域网中，使用第一块行空板构建服务器，同时作为智能终端，连接多种传感器与执行器。使用第二块行空板作为移动终端，也接入局域网中，实现服务器终端、智能终端与移动终端的数据交换。通过USB线将服务器终端行空板连接到电脑上，可访问服务器数据库。

“校园气象站系统”工作原理

 

 

“校园气象站系统”所需硬件：

 

 

“校园气象站系统”接线原理图

 

“校园气象站系统”通过物联网技术制作在线数字气象站，带领学生体验什么是万物互联。了解物联网中的传感器系统，利用多种传感器采集气象数据，接入物联网平台，构建简易传感物联系统。学习在物联网平台发送接收数据。了解数据处理的过程、通过查看折线图和计算温度、湿度、气压、风速的均值，评估气象情况，分析校园气温和降雨量数据的变化规律。

 

关于“校园气象站系统”项目的详细介绍,可关注蘑菇云官方公众号:蘑菇云创造，详细了解。

 

蘑菇云科创教育

 

蘑菇云科创教育是上海智位机器人股份有限公司(简称DFRobot)旗下专注于信息科技、AI人工智能、创客、STEAM、劳动教育的科技创新教育品牌,以为中国培养下一代科技创新人才为使命,以为学校提供 K12全龄段科技创新教育解决方案为目标。

 

 

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