Distribuovaná síť meteostanic s LoRa

Abstract

Současná práce analyzuje možnosti nasazení distribuované sítě meteostanic v městském prostředí. Cílem této práce je návrh a implementace zařízení s důrazem na jednoduchost instalace, minimální spotřebu, bezdrátový přenos dat a využití alternativního zdroje energie. V rámci této práce byl také implementován algoritmus založený na architektuře neuronové sítě LSTM, schopný generovat předpověď měřených parametrů. Kromě toho na hostingu Amazon byla nasazena infrastruktura, která kombinuje centralizovaný sběr dat ze všech zařízení, předpovídání měřených parametrů, sdílení dat s komunitními projekty monitorování počasí a navíc bylo poskytnuto webové rozhraní pro zobrazování měřených a předpovězených dat. Vyvinutý systém byl úspěšně otestován v reálných klimatických podmínkách. Nakonec byla provedena srovnávací analýza vyvinutého zařízení a komerčních analogů ze stejné a vyšší cenové kategorie. Výsledkem této práce je systém, který má komerční potenciál a je schopen konkurovat populárním stávajícím řešením.

The present work analyzes the possibilities of deploying a distributed network of meteostations in an urban environment. The aim of this work is the design and implementation of a device with an emphasis on the simplest possible installation, minimum power consumption, wireless data transmission and the use of alternative power source. Also, within the framework of this work, an algorithm based on the LSTM neural network architecture has been implemented, capable of generating a forecast of the measured parameters. In addition, an infrastructure was deployed on Amazon hosting, combining both centralized data collection from all devices, predicting measured parameters, sharing data with community weather monitoring projects, and, moreover, the web interface was implemented displaying both device data along with measured and predicted parameters. The developed system has been successfully tested in real climatic conditions. Finally, a comparative analysis of the developed device and commercial counterparts from the same and premium price segments was carried out. The result of the present work is a system with commercial potential and the ability to compete with popular existing solutions.