鹅厂的这波青年,自发搭建了一套分布式大气监测系统 (2)


可以发现,有几座山岭隔开了西北方向的直达路径,且由于珠江入海口的海拔,提供了一个允裕的传递通道。

我们假设有两个传播方向,猜测一下传播效果:

a) 西北方扩散而来

 

鹅厂的这波青年,自发搭建了一套分布式大气监测系统


由于多个山岭的阻隔,比较难以快速到达,反而会在中山一带聚集,形成一个位于西方的滞留点。

b) 西方扩散而来

 

鹅厂的这波青年,自发搭建了一套分布式大气监测系统


横跨珠江,自西向东,通道顺畅,理论上是具备条件的。

也就是说,无论污染气团是西北方传播过来,还是西方传播过来,都将产生我们系统中监测的数据效果。我们的监测系统,是真实有效的。

注:本实验性项目,仅仅是验证技术可行性,相关论述仅为模拟性推理,不代表实际情况。


 

二、系统技术架构

 

 

接下来,说明一下系统的组成,以及架构原理。



1. 系统架构图



本系统的核心部分,完全由腾讯云相关产品实现,并配合腾讯云兼容产品,共同搭建了系统。下图介绍了架构组成及使用的云产品。

鹅厂的这波青年,自发搭建了一套分布式大气监测系统

2. 终端模块与功能

(1)监测节点



监测节点由三个部分组成:

- 固件:软件层,使用TencentOS Tiny,可以使用加密通信方式,对接腾讯云物联网开发平台。

- 主控板:硬件层,使用兼容TencentOS Tiny的硬件产品,搭载固件,读取传感器,上报数据至腾讯云。

- 传感器:硬件层,此处使用了比较常见的攀藤传感器,用于监测数据。



(2)本地网关



网关分为两类,用于不同环境的接入,监测节点通过网关接入网络,并与腾讯云通信:


- LoRa网关:支持LoRa协议终端的接入,单网关支持1km~10km的覆盖能力。由于是长距通信能力,所以在无法使用网关时,也可使用低轨卫星接入。

- WiFi网关:支持WiFi协议终端的接入,用于家庭环境的接入。


  
3. 云端模块与功能

(1)物联网接入层



使用 腾讯云-物联网开发平台,实现终端加密接入腾讯云,具备多产品管理、多协议接入、数据解析、基础存储、状态监测等物联网核心能力。

本项目中将复杂的逻辑处理,转交其它云产品承接,使用了物联网开发平台的转推功能,将数据传递到应用接入模块。



(2)应用接入层



使用 腾讯云-API网关,实现快速的REST服务接口,全面PaaS化的接入服务,后端衔接逻辑层,负担监测数据格式化、展示数据复合化的出入口功能。



(3)逻辑层



使用 腾讯云-云函数,进行实时、定时的逻辑处理。有三种应用:

- 实时入库:将API网关转发的数据,经拆解、分析、入数据库。

- 定时分析:使用自带的定期任务能力,按小时、天等时间,对数据进行汇总分析。

- 实时查询:基于严格鉴权,向展示层提供展示数据。使展示数据有更好的缓存、与复杂数据组合能力。



(4)存储层



使用 腾讯云-云数据库,基于云数据库的高性能与高稳定性,且当前种子节点数据较少的情况,直接使用数据库记录数据。



(5)展示层



使用 腾讯云-腾讯云图,利用云图强大的地图、视效、多接口兼容能力,快速搭建丰富的展示效果。

在展示页中,所有的地图数据均为实时绘制,通过 腾讯云-API网关 和 腾讯云-云函数 这两个产品配合提供的接口数据,按指定经纬度展示数据效果。云图自带的2D、3D省市区展示效果,将应用在本项目的后续功能中。
 

三、结语


由于项目架构点多,且受限于篇幅原因,本文仅展示了实验性项目的核心效果与架构概述,具体每个模块的技术实现与处理细节,将在后续文章中,逐个展开说明。请大家关注后续文章。

注:本项目为实验性项目,相关数据与推论均为简单分析。准确的监测数据值,还请关注国家气象局数据。

 

参考资料:

 

[1] 腾讯云-物联网开发平台:

https://cloud.tencent.com/product/iotexplorer

[2] TencentOS tiny:

https://github.com/Tencent/TencentOS-tiny

[3] 腾讯云-API网关:

https://cloud.tencent.com/product/apigateway

[4] 腾讯云-云函数:

https://cloud.tencent.com/product/scf

[5] 腾讯云-云数据库:

https://cloud.tencent.com/product/cdb

[6] 腾讯云-腾讯云图:

https://cloud.tencent.com/product/tcv

 

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