Come pubblicare una stazione meteorologica

In questa breve guida illustreremo un metodo semplice per pubblicare online i dati di una stazione meteorologica anche se quest’ultima non presenta, a prima vista, i tool necessari per farlo

Trovare una stazione meteorologica in grado di inviare dati su un sito internet non è più un’impresa. Ciò non toglie che i costi per lo sviluppo di simili funzionalità siano ancora poco accessibili.

Questa guida è pensata per tutti gli appassionati meteo che vogliono, con una spesa contenuta, avere una simile feature.

In primis abbiamo analizzato quali stazioni meteorologiche fossero adatte ad un simile scopo, infatti non tutte le stazioni economiche sono predisposte a simili hack (trucchi/magheggi) e quindi abbiamo fatto una cernita e nel corpo dell’articolo abbiamo elencato i modelli compatibili.

In secondo luogo avevamo bisogno di un componente elettronico che facesse il “lavoro sporco”, diciamo: quello che la stazione nativamente non poteva fare. La scelta è ricaduta quasi subito tra Raspberry e Arduino, ma per non complicarci troppo la vita abbiamo preferito la prima scelta.

In casa Raspberry ci sono varie scelte compatibili (RPi 3b/3b+/3a, Zero W) noi abbiamo scelto il Raspberry Pi Zero W per il suo basso costo e consumo energetico, visto che la potenza di calcolo del Pi3 non era necessaria ai fini del nostro progetto (oltre a risparmiare qualcosetta nella spesa finale).

Infine abbiamo deciso di usare come software open source Weewx, il quale offre notevoli features, tra cui: trasmissione dati tramine FTP al proprio sito o su altri siti major del meteo (WeatherUnderground…). Inoltre genera i grafici dei dati prodotti dalla stazione e tramite un po’ di conoscenza di html è possibile stilizzare per bene la pagina generata dal software.

Ecco dunque conclusasi una breve spiegazione in merito, ora passiamo nel dettaglio passo passo su come procedere nella guida.

Elenchiamo tutti i componenti di cui necessitiamo

Raspberry Pi Zero W

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Cos’è Raspberry? È una scheda elettronica implementante un intero computer.

Attualmente siamo arrivati a tre prodotti come ultimi usciti: Raspberry Pi 3B+, il Raspberry Pi Zero W ed il Raspberry Pi 3A+

Per questo progetto, noi abbiamo scelto il Pi Zero W, in quanto – rispetto agli altri – ha un consumo energetico notevolmente inferiore oltre a costare solo 20€

Per il funzionamento del mini pc occorre una memoria micro SD.

Specifiche

cpu 1GHz, single-core CPU

ram 512MB DDR2

connettività 802.11 b/g/n wireless LAN – Bluetooth 4.1 – Bluetooth Low Energy (BLE)

video Mini HDMI and USB On-The-Go ports

alimentazione Micro USB power

pin HAT-compatible 40-pin header

Elenchiamo le stazioni meteorologiche compatibili

Stazioni meteorologiche

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Quale stazione meteorologica va usata? Noi abbiamo utilizzato la PCE FWS-20 ma in effetti le vere restrizioni sono le seguenti: il display deve avere la porta USB per essere collegato al Raspberry, inoltre deve essere compatibile per il software Weewx.

Di seguito mettiamo un elenco completo di stazioni compatibili con il software Weewx.

elenco completo

Specifiche [PCE FWS-20]

Temperatura ambientale: -40 … +65 °C (±0.1°C)

Umidità dell’aria 1 … 99 % (±1%)

Velocità del vento 0 … 180 km/h (±1m/s)

Pressione atmosferica 919 … 1080hPa (±3hPa)

Pioggia 0 … 9999mm (±1mm)


Alimentazione (stazione) 3 x batterie da 1,5 V AA

Alimentazione (trasmissione radio) pannello solare e batterie (inluse)

Ora occupiamoci della configurazione del Raspberry

Configurazione

  • Scarichiamo il sistema operativo ► Raspbian

  • Scarichiamo Etcher (ci permetterà di installare il sistema operativo sulla memoria SD) ► Etcher

  • Apriamo Etcher e selezioniamo: il file che contiene il nostro sistema operativo (.img .iso. zip ecc….); la memoria ( micro SD) dove salvare tale file e diamo l’OK.

  • Una volta terminata l’installazione potremo inserire la micro SD all’interno del Raspberry

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Quale stazione meteorologica va usata? Noi abbiamo utilizzato la PCE FWS-20 ma in effetti le vere restrizioni sono le seguenti: il display deve avere la porta USB per essere collegato al Raspberry, inoltre deve essere compatibile per il software Weewx.

Di seguito mettiamo un elenco completo di stazioni compatibili con il software Weewx.

elenco completo

Adesso il nostro mini PC (Raspberry) è pronto per essere avviato; prima di farlo sarà necessario collegarlo ad un monitor (o al televisore) e ad alcune periferiche (tastiera e mouse tramite la porta micro USB).

Se non si vuole occupare (in modo permanente) un monitor per il Raspberry, il sistema operativo da noi installato (Raspbian) ci mette a disposizione un’interessante software chiamato VNC Viewer.

Passiamo al download del software Weewx

Prima di tutto dobbiamo segnalare al sistema operativo dov’è la release di
weeWX (in maniera tale da indicare dove prendere il sorgente per installare il software e automatizzare futuri aggiornamenti) lo facciamo utilizzando il terminale

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Weewx è un software open source che interagisce con la stazione meteorologica al fine di mostrare e graficare i dati catturati.

Questo software è in grado di comunicare i dati sia su un proprio database che sui principali siti di meteorologia. Inoltre produce file html con i dati aggiornati.

Eseguiamo da linea di comando

Indichiamo la release

wget -qO - http://weewx.com/keys.html | sudo apt-key add -
wget -qO - http://weewx.com/apt/weewx.list | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/weewx.list

Ora aggiorniamo il sistema operativo

sudo apt-get update

e ora installiamo weeWX

sudo apt-get install weewx


durante questa fase, vi verranno chiesti alcuni dati preliminari riguardo la vostra configurazione (posizionamento, modello stazione meteorologica,station_type = FineOffsetUSB …) tutte informazioni che verranno salvate nel file weewx.conf che successivamente spiegheremo come modificare.

Passiamo al download del software Weewx

Configurazione weeWX

Andiamo ora a configurare il software weeWX installato nel Raspberry.

L’unico file di cui ci dobbiamo occupare, si chiama ‘weewx.conf’, per farlo, andiamo su File Manager e posizioniamoci all’interno del percorso /etc/weewx.

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Per i non avvezzi al mondo Linux, le azioni che seguiranno, sembreranno strane per aprire un semplice file; vi basta sapere che normalmente i file hanno una “protezione contro le modifiche accidentali degli utenti”.
Quindi se si vogliono apportare delle modifiche, bisogna farlo da Super Utenti (da qui il comando sudo = Switch User DO), a seguire va il nome del programma da aprire (in questo caso leafpad) ed infine il nome del file che vogliamo modificare (weewx.conf)

Ora abbiamo il file weewx.conf da modificare, per farlo dobbiamo andare su Strumenti e cliccare su Apri cartella corrente nel terminale dopodiché digitiamo nel terminale il seguente codice

Eseguiamo da linea di comando

sudo leafpad weewx.conf

Adesso dovremmo avere il file aperto per le modifiche

All’interno della sezione [Station] andate ad inserire i vostri dati al posto degli **asterischi**

# Description of the station location
location = "**posizione della stazione meteo**"
# Latitude and longitude in decimal degrees
latitude = **esempio 45.809**
longitude = **esempio 13.699**
# Altitude of the station, with unit it is in. This is downloaded from
# from the station if the hardware supports it.
altitude = **valore numerico dell'altezza**, meter
# Set to type of station hardware. There must be a corresponding stanza
# in this file with a 'driver' parameter indicating the driver to be used.
station_type = FineOffsetUSB
# If you have a website, you may specify an URL
station_url = **http://www.nomesito.it**
# The start of the rain year (1=January; 10=October, etc.). This is
# downloaded from the station if the hardware supports it.
rain_year_start = 1
# Start of week (0=Monday, 6=Sunday)
week_start = 0

Ora, noi vogliamo sfruttare il protocollo FTP, quindi andiamo a modificare tale sezione, nulla toglie che – seguendo la guida weeWX – voi possiate sfruttare altri metodi di comunicazione dati. Andiamo a posizionarci nella sezione [FTP] ed inseriamo i dati a noi utili

[[FTP]]
# FTP'ing the results to a webserver is treated as just another report,
# albeit one with an unusual report generator!
skin = Ftp
# If you wish to use FTP, uncomment and fill out the next four lines.
# Use quotes around passwords to guard against parsing errors.
user =**nome utente**
password =**password**
server =ftp.**indirizzo**
path =/**indirizzo_salvataggio_dati**
# Set to True for an FTP over TLS (FTPS) connection. Not all servers
# support this.
secure_ftp = False
# To upload files from something other than what HTML_ROOT is set
# to above, specify a different HTML_ROOT here.
#HTML_ROOT = /var/www/html/weewx
# Most FTP servers use port 21
port = 21
# Set to 1 to use passive mode, zero for active mode
passive = 1

E con questo possiamo salvare le modifiche apportate al file e chiudere l’editor di testo. Ora all’indirizzo indicato, dovremmo avere i file .html generati da weeWX ed inviati dal Raspberry con i dati registrati dalla stazione meteo.

Il tutorial è concluso. Ora abbiamo completato la configurazione della nostra stazione meteo grazie ad un Raspberry.

Guarda l’effetto finale -> STAZIONE METEO DI FRASCATI






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