STEM教育 · 基于数据可视化的物联网风速监测仪

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基于数据可视化的

物联网风速监测仪

01

活动背景：

背景一

2022年7月2日，台风“暹芭”袭击广东阳江。受台风影响，阳江当地种植村民都受到不同程度损失。阳江晚熟的荔枝吹落了一大半，估计上万斤不止，一棵树收成有百十来斤，平均80%的荔枝果都被吹到地上，打落在地上的荔枝进水破皮，不能再食用售卖，给种植户带来了严重的经济损失。

测试4图1

背景二

从中央气象台历史统计数据来看，夏台风登陆广东最频繁。1949年至2021年，共有122个台风登陆广东。从登陆地点来看，广东沿海从东到西都有台风登陆过。广东之所以台风比较多，主要是因为广东的位置太过靠近于赤道，全世界台风高发区域主要就是集中在赤道南北纬30度之内，而广东省所处的纬度为北纬20度～25度之间，正好处在全球台风频率最高的区域。
作为一个广东人，基本上每年都要经受台风的洗礼，也深知台风给种植户带来的危害，虽然每次都有天气预报，但是基本上都是一个大的区域的，对于自己所在的位置，能否有更精确的数据监测？

背景三

刚好，今年颁布了2022年义务教育阶段新的《科学课程标准》，课程标准中学生必做探究实践活动包括学生在学习过程中进行的观察、实验、记录、测量、制作、调查等。在小学3~4年级，有使用仪器测量和记录气温、风力风向、降雨量等气象数据的要求。

几年来一直想要做一款能监测风速的产品，但一直没有一个较好的方向，直到今年手上拿到了行空板，在体验了行空板强大的物联网和数据可视化功能之后，决定结合风速传感器，制作一个基于数据可视化的物联网风速测速仪。

02

任务目标

1. 利用JL-FS2风速传感器监测周边的风速，把监测到的风速值在行空板上显示出来。

2. 利用“matplotlib”库把反馈回来的数值进行数据可视化显示。

3. 运用行空板自带的SIoT服务和热点模式的物联网功能，开启SIoT物联网系统，将数据同步传输到物联网平台以便进行查看，做好数据存储和监测。

03

知识点

1. JL-FS2风速传感器应用。

2. 加载并使用“matplotlib”库，把数据进行图形化。

3. 能够开启SIoT服务和热点模式的物联网功能。

4. 能运用物联网功能向物联网平台发送消息并进行查看。

04

材料清单

1. 硬件清单

主控器为行空板（点击购买）。

传感器为JL-FS2风速传感器（点击购买）。

其他模块包括12V电池、电源接线端子母头、Type-C&Micro二合一USB线等。

测试4图3

2. 软件清单

Mind+编程软件x1

3.其他

激光切割的底座

05

知识储备

1. 什么是matplotlib图表库

Matplotlib的主要作用是用来生成绘图，饼图，功率谱，条形图，错误图，散点图等。
它是一个Python的2D绘图库，以各种硬拷贝格式和跨平台的交互式环境生成出版质量级别的图形。

2. Mind+(基于Scratch3.0)图形化编程