#成长营第二期项目#校园物联网气象监控大屏 简单

【创意来源】

物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过各种信息传感器、全球定位系统、射频识别技术、红外传感器、激光扫描仪等设备和技术，实时采集任何需要监控、连接和交互的物体或过程，以及声、热、电、光、化学、力学、生物、位置等各种需要的信息的采集，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。通过物联网，我们可以用中心计算机将各种机器、设备连接起来，进行集中管理，实现物物相连。物联网的应用领域已经涉及到我们生活、生产中的方方面面，智能家居、智能医疗、智能城市、智能环保、智能交通、智能司法、智能农业、智能物流、智能校园、智能文博等等。比如，将家中的灯、风扇、空调等电器连入物联网中后可以通过手机来控制它们开关。

天气作为我们生活中不可或缺的一部分，在校园内同样有着举足轻重的影响。无论是课间活动、运动会、校外实习还是户外考试，都需要根据天气情况来进行调整和策划，以确保安全和顺利进行。因此，及时准确的气象数据，能够帮助学生和教职工做出明智的决策和安排。

【作品原理】

使用行空板与相关传感器采集温度湿度和空气污染数据，并发送到SIoT物联网服务器上，再结合Mind+可视化面板，将这些数据以图表的形式进行数据大屏呈现。

【设计过程】

1.硬件连接

①将SCI采集模块连接到行空板的IIC口，将温湿度传感器和PM2.5传感器分别连接到SCI采集模块的两个Port接口。

②通过USB连接线将行空板连接到电脑。

2.SIoT服务启动

①开启SIoT应用

按下行空板的HOME键进入菜单，单击“应用开关”，找到SIoT应用后点击启用。

②登录SIoT物联网平台创建Topic

打开连接服务器端电脑的浏览器，输入“10.1.2.3”，进入行空板网页菜单后，点击SIoT应用的“打开页面”按钮，登录SIoT物联网平台(账号“siot”密码“dfrobot”)。

登陆后，依次创建“siot/温度数据”、“siot/湿度数据”、“siot/PM2.5数据”、“siot/高温预警”和“siot/PM2.5预警”总共五个Topic。创建完成后，即可在数据管理页面看到相应的Topic显示。

3.软件编写

①创建与保存项目文件；导入素材图片；加载扩展库。

②编写程序

初始化行空板、SCI模块部分：

初始化MQTT积木中的服务器地址填写为“10.1.2.3”

行空板显示部分：

可视化大屏部分：

4.可视化面板设计

①新建项目

点击Mind+上方的“可视化面板”按钮，开启“Mind+数据可视化”窗口。将鼠标移至“新建项目”位置，选择并点击“新建空白项目”。在项目名称中输入“校园物联网气象监控大屏”，在描述中可写可不写。

②连接SIoT物联网平台

项目创建后，自动回到项目管理界面，此时点击“编辑”按钮可对创建的项目进行编辑。进入项目后，会要求我们连接SIoT物联网平台，在弹出的窗口界面中，修改服务器的IP地址为“10.1.2.3”，再点击完成按钮。

③设计可视化界面

在设置栏中，调整布局，考虑到需投屏电视机，布局设置为W为1400，H为800（W为画布的宽，H对应高），主题设置选择“深色”，封面设置选择“自动生成”。

按下列各图所示，添加各组件，进行相应的设置，并连接相关的Topic。

最后，综合调整各板块位置，点击右上角“全屏”按钮，查看初步布局效果。

5.运行调试

①远程连接行空板并运行程序。

②观察效果

将电脑屏幕投影到电视机上，观察全屏后的可视化面板，可以看到实时的温度、湿度、PM2.5值一方面以数值的形式呈现在上方，与行空板屏幕同步，另一方面，数据的变化情况也以折线图、面积图等图表形式显示在了界面上。

③导出项目

最后，退出全屏模式后，我们可以点击项目名称，将项目导出保存到本地。

【功能演示】

【学习收获】

本项目《校园物联网气象监控大屏》，通过一个为教育定制的物联网系统——SIoT，可以帮助中小学生理解物联网原理，并且能够基于物联网技术开发各种创意应用。

除此以外，还运用了Mind+软件的可视化面板，实现了物联网数据的实时呈现。数据可视化是将数据以图形、表格等视觉化的形式展示出来，旨在让数据更易于理解、分析和交流。常见的可视化类型有条形图、折线图、饼图热力图等，适用于不同的场景。

【作品展望】

搭建一个校园气象站系统，使用两块行空板搭建物联网气象站系统，一块作为智能终端采集气象数据，另一块作为服务器端同步显示数据，实现校园内气象数据的实时获取，并能够在学校的不同地方进行远程查看，同时在校园数据大屏上实时进行呈现。

有一点小遗憾，就是校园气象站的“气压”、“风速”和“风向”参数都是缺失的。由于在暑假里的物联网比赛，没有得到云雀气象仪的奖品。希望在今后的继续学习过程中，能够有机会可以得到一台。