Tha stèiseanan sìde nam pròiseact mòr-chòrdte airson deuchainnean a dhèanamh le diofar mothachairean àrainneachdail, agus mar as trice bidh anemometer cupa sìmplidh agus vane sìde air an taghadh gus astar agus stiùireadh na gaoithe a dhearbhadh. Airson QingStation Jianjia Ma, cho-dhùin e seòrsa eadar-dhealaichte de sensor gaoithe a thogail: anemometer ultrasonach.
Chan eil pàirtean gluasadach aig anemomeatairean ultrasonach, ach is e an co-rèiteachadh àrdachadh mòr ann an iom-fhillteachd dealanach. Bidh iad ag obair le bhith a’ tomhas an ùine a bheir e airson cuisle fuaim ultrasonach nochdadh gu glacadair aig astar aithnichte. Faodar stiùireadh na gaoithe obrachadh a-mach le bhith a’ toirt leughaidhean astair bho dhà phaidhir de luchd-mothachaidh ultrasonach ceart-cheàrnach ri chèile agus a’ cleachdadh trigonometry sìmplidh. Feumaidh obrachadh ceart anemomeatair ultrasonach dealbhadh faiceallach den amplifier analog aig a’ cheann a gheibh e agus giullachd chomharran farsaing gus an comharra ceart a thoirt a-mach à mac-talla àrd-sgoile, iomadachadh ioma-shligheach, agus a h-uile fuaim air adhbhrachadh leis an àrainneachd. Tha na modhan dealbhaidh agus deuchainneach air an deagh chlàradh. Leis nach b’ urrainn dha [Jianjia] an tunail gaoithe a chleachdadh airson deuchainnean agus calabrachadh, chuir e an anemomeatair air mullach a chàir airson ùine agus dh’ fhalbh e. Tha an luach a thig às a sin co-rèireach ri astar GPS a’ chàir, ach beagan nas àirde. Dh’ fhaodadh seo a bhith mar thoradh air mearachdan àireamhachaidh no factaran taobh a-muigh leithid buaireadh gaoithe no sruth-adhair bhon charbad deuchainn no trafaic rathaid eile.
Am measg nam mothachairean eile tha mothachairean uisge optigeach, mothachairean solais, mothachairean solais agus BME280 airson cuideam èadhair, taiseachd agus teòthachd a thomhas. Tha Jianjia an dùil an QingStation a chleachdadh air bàta fèin-riaghlaidh, agus mar sin chuir e IMU, compas, GPS, agus microfòn ris airson fuaim mun cuairt.
Le taing do adhartasan ann an mothachairean, eileagtronaig, agus teicneòlas prototàipeadh, tha e nas fhasa na bha e a-riamh stèisean sìde pearsanta a thogail. Le bhith a’ faighinn modalan lìonra aig prìs ìseal, tha sinn a’ dèanamh cinnteach gum faod na h-innealan IoT seo am fiosrachadh aca a chuir gu stòran-dàta poblach, a’ toirt seachad dàta sìde buntainneach mun cuairt orra do choimhearsnachdan ionadail.
Tha Manolis Nikiforakis a’ feuchainn ri Piramid Aimsir a thogail, inneal tomhais sìde làn-staid chruaidh, gun chumail suas, neo-eisimeileach a thaobh lùtha is conaltraidh, air a dhealbhadh airson cleachdadh air sgèile mhòr. Mar as trice, bidh stèiseanan sìde uidheamaichte le mothachairean a bhios a’ tomhas teòthachd, cuideam, taiseachd, astar gaoithe agus sileadh. Ged a ghabhas a’ mhòr-chuid de na paramadairean sin a thomhas le bhith a’ cleachdadh mothachairean staid chruaidh, mar as trice bidh feum air seòrsa de inneal dealan-mheacanaigeach gus astar, stiùireadh agus sileadh na gaoithe a dhearbhadh.
Tha dealbhadh nan mothachairean sin iom-fhillte agus dùbhlanach. Nuair a bhios tu a’ dealbhadh cleachdadh mòr, feumaidh tu dèanamh cinnteach cuideachd gu bheil iad cosg-èifeachdach, furasta an stàladh, agus nach fheum iad cumail suas tric. Dh’ fhaodadh cuir às do na duilgheadasan sin uile leantainn gu togail stèiseanan sìde nas earbsaiche agus nas saoire, agus dh’ fhaodadh iad sin an uairsin a bhith air an stàladh ann an àireamhan mòra ann an sgìrean iomallach.
Tha beagan bheachdan aig Manolis air mar a dh’fhuasglas tu na duilgheadasan seo. Tha e an dùil astar agus stiùireadh na gaoithe a ghlacadh bhon accelerometer, gyroscope agus compas ann an aonad mothachaidh inertial (IMU) (is dòcha MPU-9150). Is e am plana gluasad an sensor IMU a leantainn fhad ‘s a tha e a’ gluasad gu saor air càball, mar pheandalam. Tha e air beagan àireamhachadh a dhèanamh air napcain agus tha e coltach gu bheil e misneachail gun toir iad na toraidhean a dh’ fheumas e nuair a bhios e a’ dèanamh deuchainn air a’ phròtaip. Thèid mothachadh uisge a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh mothachairean capacitive a’ cleachdadh sensor sònraichte leithid an MPR121 no an gnìomh suathaidh togte san ESP32. Tha dealbhadh agus suidheachadh nan slighean electrode glè chudromach airson tomhas ceart sileadh le bhith a’ lorg boinneagan uisge. Tha meud, cumadh agus sgaoileadh cuideam an taigheadais anns a bheil an sensor air a chuir suas cuideachd deatamach oir tha iad a’ toirt buaidh air raon, rùn agus cruinneas an ionnstramaid. Tha Manolis ag obair air grunn bheachdan dealbhaidh a tha e an dùil fheuchainn mus co-dhùin e am bi an stèisean sìde gu lèir taobh a-staigh an taigheadais rothlach no dìreach na mothachairean a-staigh.
Air sgàth an ùidh a bh’ aige ann am meatar-eòlas, thog [Karl] stèisean sìde. Is e an tè as ùire dhiubh sin an sensor gaoithe ultrasonach, a bhios a’ cleachdadh ùine itealaich cuislean ultrasonach gus astar na gaoithe a dhearbhadh.
Bidh mothachair Carla a’ cleachdadh ceithir innealan-gluasaid ultrasonach, le stiùiridhean tuath, deas, ear agus iar, gus astar na gaoithe a lorg. Le bhith a’ tomhas na h-ùine a bheir e do chuisle ultrasonach siubhal eadar na mothachairean ann an seòmar agus a’ toirt air falbh na tomhais achaidh, gheibh sinn an ùine itealaich airson gach ais agus mar sin astar na gaoithe.
Is e taisbeanadh drùidhteach a tha seo de fhuasglaidhean innleadaireachd, còmhla ri aithisg dealbhaidh air leth mionaideach.
Àm puist: 19 Giblean 2024