Skip to Content

Weather Station - hobby meteorologická stanice

Opensource
November 29, 2023 by
Weather Station - hobby meteorologická stanice
Ivan Kudibal

Meteorologická stanice od Bonitoo je open-source IoT projekt měřící teplotu a vlhkost, s daty zobrazovanými na OLED displeji a ukládanými do cloudu.


Meteorologická stanice je IoT zařízení, které firma Bonitoo vyvinula na zakázku jako open-source projekt. Cílem bylo ukázat, jak vyvinout na běžně dostupném HW plnohodnotné IoT zařízení.

Pomocí interních senzorů měří teplotu a vlhkost a hodnoty pravidelně ukládá do databáze přes Internet. Vestavěný OLED displej zobrazuje celou řadu údajů získanou nejen ze senzorů, ale i ze služeb volně dostupných přes Internet.

Zařízení ukazuje následující údaje:

  • Aktuální čas - načtený z internetu 
  • Aktuální a pocitovou teplotu a vlhkost - zdroj jsou interní senzory 
  • Graf vývoje teploty za posledních 90 minut - historii si umí načíst z databáze i po restartu 
  • Riziko šíření COVID při dané teplotě a vlhkosti 
  • Aktuální počasí - naměřená teplota, stav počasí, vítr - získáno z internetové služby počasí 
  • Předpověď počasí na další tři dny 
  • Předpověď větru na další tři dny 
  • Fáze měsíce a čas, kdy vychází a zapadá slunce a měsíc

Open source verze, video:


Konfigurace i provoz lze sledovat pomocí aplikace v mobilním telefonu. Samotná stanice obsahuje pouze 2 senzory. Hlavním těžištěm práce bylo vyvinout firmware tak, aby spolehlivě integroval spojení přes lokální WiFi do cloudu s InfluxDB, podporoval chytrou kalibraci levných senzorů, měl přesný čas, poskytoval systémové údaje, automaticky instaloval nové verze firmwaru, zjišťoval automaticky svoji lokaci a měnil dle lokace časovou zónu, svůj jazyk, přepínání anglosaských a evropských fyzikálních jednotek, užíval lokaci pro předpověď počasí, a další základní infrastrukturní služby, které nesmí chybět v žádném dnešním “chytrém” IoT zařízení.


Hardware byl navržen pro procesor ESP8266 s integrovanou WiFi. Firmware používá InfluxDB klientskou knihovnu pro Arduino. Vytvořili jsme i veřejně dostupný 3D model krabičky, aby si ji každý mohl vytisknout na 3D tiskárně. 

Bonitoo tímto projektem získalo základní zkušenost s malosériovou produkční výrobou hardwarového zařízení, jeho testování, modelování a 3D tisk krabičky, a poté i návrhem a výrobou malosérie osazených tištěných spojů. Bonitoo tyto zařízení vyrobilo a dodalo několika v propagačních malosériích, které jsme postupně vylepšovali jak ze strany HW, tak krabičky. Nyní jich běží kolem 250 ks po celém světě.

 Chcete si objednat monitoring vaší podnikové infrastruktury ?     Zjistěte více


Během 3-letého vývoje firmware pro meteorologickou stanici Bonitoo začalo navrhovat vlastní, o mnoho pokročilejší verzi meteostanice. Na základě diskuzí s prodejci jsme upravili specifikaci zařízení. Má velký barevný displej, řádově pokročilejší architekturu s výkonnějšími komponentami, je velmi otevřená pro případnou customizaci funkcí dle požadavků zákazníků i z pohledu firmware (např. pro rebranding). Umožňuje také použít více různých senzorů v různé cenové hladině a má propracovanější vlastnosti, vlastní cloudový portál a mobilní aplikaci. Poskytuje podrobný monitoring vlastních funkcí a zdraví (stav paměti, vytížení CPU, důvod posledního restartu, atd.) pro zlepšování kvality a spolehlivosti celého řešení. Podporuje i výše uvedené funkce, které jsou k dispozici v předchozí verzi meteorologické stanice. 

Obr 2: druhá generace:

Druhá generace Bonitoo weather station


Vývoj všech komponent probíhal jako closed source a není veřejný narozdíl od první verze. Nyní je k dispozici pro výrobu na zakázku. 

Odkazy:

GitHub - bonitoo-io/weather-station: Weather station with OLED and WiFi - using ESP8266, OLED SSD1306, and sensors DHT11 or SHTC3


Designing Bonitoo IoT Platform for Energy Infrastructure
Industrial IoT platforms are often described through dashboards, integrations and device connectivity. For energy infrastructure, that is not enough. The platform does not only collect data. It participates in control decisions that affect physical assets, commercial dispatch and operational reliability.