1。2 相关技术研究现状
在开源论坛中关于温湿度、大气压等单一气象数据监测的项目比较多,大多数是基于Arduino采用C语言编写,其中不乏有比较精彩的开源项目,但大多数系统功能比较单一。在基于Arduino的项目中,由于Arduino缺少操作系统,无法像树莓派一样能够很好的与开发者、操作者进行交互,此外监测数据较少不够精准,只能本地显示而无法将数据上传至云端,又或者是无法根据获取的数据作出适当的决策。
在其他一些基于树莓派开发的项目中,往往只能单独的检测气象数据但不能将这些检测功能集成到一套系统中,从而很难达到气象站的效果。另外,这些基于树莓派的气象站也无法将本地数据上传到服务器,即使能够上传到网络,也是借助的第三方的物联网平台,不具有自主展示的能力[11]。
此外,还有一种基于PLC的气象站设计。其主要采用西门子S7-200系列PLC为主要控制元件而进行设计。这种系统设计也是仅仅能够进行本地检测并且本地展示,无法将数据上传服务器,更加方便使用者查询。
综合上面的描述,本系统需要综合各个功能,并能够上传服务器展示出来。
1。3 可行性分析
1。3。1 硬件可行性分析
本系统主要实现的功能是检测温湿度、大气压,雨滴信息,并将这些数据上传服务器,因此本系统所需的硬件清单如表1-1所示。
表1-1 硬件清单
1,树莓派开发板 6,bmp180气压传感器
2,无线网卡 7,雨滴传感器模块
3,显示器 8,面包板
4,连接树莓派的外部输入设备 9,GPIO扩展板
5,DHT-11温湿度传感器 10,内存卡
根据上表,所需要的硬件模块均比较容易购买到,且价格适中,适合用来为系统做研究。树莓派开发板集成了高性能的CPU、GPU以及USB2。0端口,视频、音频输出端口,另外还有方便硬件拓展的GPIO口,这非常适合树莓派与各种气象传感器相连接,从而获取传感器数据。USB端口可以连接外设,视频输出端口可以连接显示器,通过这两样可以给树莓派实现输入输出功能,方便我们操作。另外,借助USB端口的无线网卡,便能够将树莓派连接上网络,实现数据的上传与通信功能。另外,dht-11温湿度传感器,Bmp180气压传感器操作比较简单,数据读取容易实现。
通过以上分析,使用树莓派作为硬件平台的支持,可达到项目预期的测试结果。文献综述
1。3。2 软件开发可行性分析
软件开发方面是采取移植嵌入式linux的方案,嵌入式linux系统稳定,功能强大,支持多种硬件平台,简单易用且开放源代码,可广泛用于信息家电领域,对于“基于树莓派的微型气象站”这个项目来说是再合适不过的了。树莓派当前有多个操作系统,例如:Raspbian,Pidora,Arch Linux,Raspbmc,XBian,OpenELEC等。当前使用最广的树莓派操作系统是Raspbian,Raspbian发行版是基于一个叫做Debian的Linux发行版。Debian始于1993年,是一个有广大用户群的稳定分支。它是许多其他流行的Linux发行版的基础,如Ubuntu。因为raspbian是基于debian的,因此,它具有像debian那样的稳定性和其他优点。同时,驱动程序包含串口、100M网口、NOR Flash、LCD、触摸屏、IC卡模块、USB HOST、USB DEVICE、RTC等多种驱动,支持framebuffer,支持USB HOST,支持QT等图形系统,支持视频播放,支持多种网络应用。综上所述,本开发项目具有可行性。