天氣預報是獲取氣象信息的主要途徑，但是一個城市或區域的天氣預報對校園這種小氣候環境來說可能不夠準確。通過物聯網技術制作數字氣象站，可以很好地解決這個問題。 學生通過數字氣象站中的各種傳感器實時描繪校園氣象的信息狀態，探尋數據的變化規律，嘗試得到一般性的結論；還可以將區域間多個數字氣象占的信息進行匯總，發現更多的規律。

為滿足新課標中八年級“物聯網實踐與探索”內容要求，結合新課標中跨學科主題“在線數字氣象站”，蘑菇云科創教育團隊設計了項目“校園氣象站系統”。

在“校園氣象站系統”項目中，學生將使用溫濕度傳感器、氣壓傳感器、風速傳感器、風向傳感器，獲取多種氣象數據；通過將數據同步到物聯網云平臺中，長期追蹤數據；通過數據分析，得出氣溫與降水量的一般性變化規律；通過搭建具有反饋控制的“大風天遠程關閉校園門窗裝置”，實現設備的控制與反饋。

項目中的主控器為兩塊行空板，一塊行空板為“服務器端”和“智能終端”，連接傳感器、執行器，作用是放在校園中，采集氣象數據；一塊行空板為“移動終端”，作用是放在學校中控室，遠程讀取氣象數據和控制教室設備。

“服務器端/智能終端”行空板

“移動終端”行空板

“校園氣象站系統”中，物聯網硬件架構如下圖。在案例實施過程中，通過路由器構建局域網，在局域網中，使用第一塊行空板構建服務器，同時作為智能終端，連接多種傳感器與執行器。使用第二塊行空板作為移動終端，也接入局域網中，實現服務器終端、智能終端與移動終端的數據交換。通過USB線將服務器終端行空板連接到電腦上，可訪問服務器數據庫。

“校園氣象站系統”工作原理

“校園氣象站系統”所需硬件：

“校園氣象站系統”接線原理圖

“校園氣象站系統”通過物聯網技術制作在線數字氣象站，帶領學生體驗什么是萬物互聯。了解物聯網中的傳感器系統，利用多種傳感器采集氣象數據，接入物聯網平臺，構建簡易傳感物聯系統。學習在物聯網平臺發送接收數據。了解數據處理的過程、通過查看折線圖和計算溫度、濕度、氣壓、風速的均值，評估氣象情況，分析校園氣溫和降雨量數據的變化規律。

關于“校園氣象站系統”項目的詳細介紹,可關注蘑菇云官方公眾號:蘑菇云創造，詳細了解。

蘑菇云科創教育

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