気象観測ステーションをCWOPと統合:実践ガイド
気象観測ステーションをCitizen Weather Observer Program(CWOP)と統合することで、正確なリアルタイムデータを米国気象局と一般公開できます。
このガイドでは以下を解説します:
- CWOPとは何か、なぜ重要か
- Raspberry Piベースのソーラー駆動WeatherPiをCWOPに接続
- 必要なソフトウェアと設定
- CWOPへのステーション登録
- CWOPデータの表示と検証
もちろん、プロセスを楽しんでください!
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CWOPとは?
CWOPは、主に米国だが150カ国以上に及ぶ個人所有気象ステーションのグローバルネットワークです。WeatherPiのようなボランティアステーションが自動地上観測を米国気象局に送信。これらのデータはRapid Refresh予報モデルに供給され、米国本土48州で3〜12時間先の予測を提供します。
包括的な品質管理パイプラインを通過後、CWOP観測データは一般に公開されます。ネットワークは元々アマチュア無線パケット実験から発展し、現在ではほとんどのインターネット接続ステーションを含みます。2015年7月時点で10,000以上のステーションが定期的にCWOPに報告しています。
ステップ1: CWOPへの登録
登録は簡単:
- wxqa.com/SIGN-UPでDW指定番号を取得。
- DW番号をWeatherPi設定ファイルに入力。
- 本ガイドの残りステップに従い、ステーションを稼働。
便利なリンク:
- 公式CWOPポータル: wxqa.com
- ステーションステータス確認: findu.com(EW766を自分のDW番号に置き換え)
- データ品質チェック: APRS-WX品質管理
- ステーション詳細: Gladstone Family Weather
ステップ2: ソーラー駆動WeatherPi
WeatherPiはSwitchDoc Labs設計の完全ソーラー駆動Raspberry Pi気象ステーション。提供機能:
- 20以上の環境パラメータ測定
- 履歴データ用オンボードMySQLデータベース
- ソーラーシステム診断(ブラウンアウト検出、電力監視)
- リモート設定とデータエクスポート
- オプションでSMS、Twitter、Web出力
- iPadベースコントロールパネル
- Weather Underground、Twitterなどとの簡単な統合
完全なビルド手順はWeatherPi Instructableを参照。
ステップ3: WeatherPiへのCWOPインターフェース
CWOPとの通信には、アマチュア無線に起源を持つAutomatic Packet Reporting System(APRS)プロトコルを使用。現在は多くのリアルタイムデータアプリケーションで利用されています。WeatherPiソフトウェアはTom Haywardのpywxtd APRSライブラリを活用して観測データを送信。
ステップ4: WeatherPi内のCWOPコード
CWOPモジュールはセンサーデータを読み取り、15分ごとにAPRSパケットを送信。以下はコア関数呼び出し:
# 15分ごとに新しいグラフを作成
if ((secondCount % (15*60)) == 0):
# 900秒ごとに表示
sampleWeather()
sampleSunAirPlus()
doAllGraphs.doAllGraphs()
# CWOPデータ送信
# 風向 - 真北からの度数
# 風速 - 整数MPH
# 突風 - 整数MPH
# 気温 - 華氏度
# 夜半からの降雨量 - 0.01インチ単位
# 湿度 - %(100% = 00)
# 気圧 - 0.1ミリバール単位の5桁数値
CWOP.post_CWOP(
wind_dir=currentWindDirection,
wind_speed=currentWindSpeed,
wind_gust=currentWindGust,
temperature=CtoFInteger(outsideTemperature),
rain_since_midnight=0,
humidity=convertHumidity(outsideHumidity),
pressure=int(bmp180SeaLevel*100+0.5)
)
詳細については、元のInstructable: Join the IOT with your Weather Station – CWOPを参照。
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