Todo comenzó en el año 2015, con la búsqueda de una idea para hacer una App para dispositivos móviles. En los market existían apps para todo, y el hecho de mejorar una App ya existente en los market no era suficiente motivo para meterme en tal fregado. La idea de hacer un sistema de captación de datos climatológicos locales ‘REALES’ y poder visualizarlos desde el móvil sí lo era, y puso en marcha todo un desafío.
Era el momento de hacer algo útil con los dispositivos ARDUINO de los que llevaba tanto tiempo leyendo. Empecé pensando en usar un par de sensores de temperatura y humedad (lo típico), pero acabé diseñando el sistema para que no solamente tuviera dichos parámetros, sino que fuera capaz de presentar realizar muchas más funciones. Y el resultado fue una estación meteorológica completa que lleva volcando datos climatológicos casi 10 años.
Características:
- Lectura de Temperatura exterior.
- Presión atmosférica (en altura)
- Humedad ambiental
- Cantidad de luz ambiental
- Dirección del viento (veleta)
- Intensidad y velocidad del viento (cálculo de rachas)
- Cálculo del punto de rocío.
- Análisis de precipitaciones
- Indicador de lluvia
- Detección de tormentas e identificación de rayos. (por completar)
La estación de captación.
El corazón de la estación es una placa ARDUINO modelo MEGA, puesto que el modelo UNO se quedaba pequeño para dar cabida a todos los sensores que irían conectados.
A la placa principal, le conecté una placa Weather Shield de SparkFun que me permite leer prácticamente todos los valores deseados. A esta placa le fui conectando distintos elementos captadores: un anemómetro, un pluviómetro, y una veleta.
Utilizando como base los tutoriales de sparkfun, codifiqué el firmware que interpretaba las señales obtenidas de dichos captadores, y las trataba para que, cada 60 segundos, enviara el conjunto de datos de las mediciones a un servidor de bases de datos.
Interconexión con el servidor
Para el envío de los datos al servidor, añadí un módulo WIFI a la placa Arduino. Escribí código en el firmware para que la estación se conectara a la red local y poder llegar hasta el servidor. Los datos se envían mediante protocolo HTTP a un servidor web que posteriormente los hace llegar a una base de datos MySQL.
Dichos datos están normalizados para poder enviarlos a servidores de datos climatológicosde terceros en internet, aunque por ahora no está implementado.
Housing
Los diferentes sensores que conforman la electrónica de la estación están ubicados en una carcasa que permite (y debe) estar a la intemperie para que le llegue el agua de lluvia, el viento (lo más directo posible), y la temperatura (a la sombra). Construí una ‘caja’ formada con 5 rejillas de ventilación de baño formando un cubo, lacadas y barnizadas para que que no entrara agua, pero sí dejara pasar el aire y la humedad.
La parte inferior de la carcasa estaba totalmente abierta, para dejar paso a todos los cables que van hacia los elementos mecánicos de captación, cables de alimentación, y antenas WIFI.
La ubiqué sobre un tejado, pero sin la incidencia directa del sol bajo de una malla de sombreo.
Funcionamiento
Una vez recibe alimentación (por ahora no es solar), el sistema monitoriza constantemente los sensores para ir calculando las medias de los valores durante un minuto. Al transcurrir un minuto, se conecta a la red WIFI y envía el conjunto de datos correspondiente, donde ha calculado también ráfagas de viento y cantidad de agua recogida en litros por metro cuadrado.
Si se produce un corte de suministro, el sistema reconectará en cuanto vuelva a estar disponible la alimentación, pero si se produce un fallo en la red WIFI, la estación es capaz de mantener un buffer de una serie de minutos, para enviar los registros que no pudieron hacerse llegar en tiempo real al servidor.
El servidor por su parte, realiza también cálculos más pesados sobre los datos, como calcular el punto de rocío, o resúmenes diarios o mensuales.
Estos datos, junto con los valores a tiempo real en ese instante, son consultables desde la aplicación móvil iStation, causa de todo este proyecto.