기상 관측소를 CWOP와 통합하기: 실용 가이드

기상 관측소를 시민 기상 관측 프로그램(CWOP)과 통합하면 정확한 실시간 데이터를 국립기상청과 대중과 공유할 수 있습니다.

이 가이드에서는 다음을 다룹니다:

CWOP가 무엇이고 왜 중요한가
라즈베리 파이 기반 태양광 발전 WeatherPi를 CWOP에 연결
필요한 소프트웨어와 설정
관측소를 CWOP에 등록
CWOP 데이터 확인 및 검증

물론 과정도 즐기세요!

SwitchDoc Labs는 Instructables 독자에게 전 제품 10% 할인을 제공합니다: Amazon.com에서 코드 6NOFQ9UW, Tindie.com에서 672E608 사용. 2015년 9월 3일까지 유효.

CWOP란?

CWOP는 주로 미국에 있지만 150개국 이상에 걸쳐 개인 소유 기상 관측소의 글로벌 네트워크입니다. WeatherPi 같은 자원봉사 관측소가 자동 지상 관측 자료를 국립기상청에 전송합니다. 이 데이터는 Rapid Refresh 예보 모델에 공급되어 미국 본토 48개 주에 3~12시간 예측을 제공합니다.

포괄적인 품질 관리 파이프라인을 거친 CWOP 관측 자료는 대중에게 배포됩니다. 네트워크는 본래 아마추어 무선 패킷 실험에서 시작되어 현재는 대부분의 인터넷 연결 관측소를 포함합니다. 2015년 7월 기준 10,000개 이상의 관측소가 정기적으로 CWOP에 보고하고 있습니다.

1단계: CWOP 가입

등록은 간단합니다:

wxqa.com/SIGN-UP에서 DW 지정 번호를 얻으세요.
WeatherPi 설정 파일에 DW 번호를 입력하세요.
이 가이드의 나머지 단계를 따라 관측소를 가동하세요.

유용한 링크:

공식 CWOP 포털: wxqa.com
관측소 상태 확인: findu.com (EW766을 본인의 DW 번호로 교체)
데이터 품질 검사: APRS-WX 품질 관리
관측소 세부 정보: Gladstone Family Weather

2단계: 태양광 발전 WeatherPi

WeatherPi는 SwitchDoc Labs가 설계한 완전 태양광 구동 라즈베리 파이 기상 관측소입니다. 제공 기능:

20개 이상의 환경 파라미터 측정
히스토리컬 데이터용 온보드 MySQL 데이터베이스
태양광 시스템 진단 (브라운아웃 감지, 전력 모니터링)
원격 설정 및 데이터 내보내기
선택 사항: SMS, 트위터, 웹 출력
아이패드 기반 제어 패널
Weather Underground, 트위터 등과 쉬운 통합

전체 빌드 지침은 WeatherPi Instructable을 읽어보세요.

3단계: WeatherPi용 CWOP 인터페이스

CWOP와의 통신은 아마추어 무선에서 시작되어 현재 많은 실시간 데이터 애플리케이션에 쓰이는 자동 패킷 보고 시스템(APRS) 프로토콜을 사용합니다. WeatherPi 소프트웨어는 Tom Hayward의 pywxtd APRS 라이브러리를 활용해 관측 자료를 전송합니다.

4단계: WeatherPi의 CWOP 코드

CWOP 모듈은 센서 데이터를 읽어 15분마다 APRS 패킷을 전송합니다. 핵심 함수 호출은 다음과 같습니다:

 # 15분마다 새 그래프 생성
if ((secondCount % (15*60)) == 0):
    # 900초마다 출력
    sampleWeather()
    sampleSunAirPlus()
    doAllGraphs.doAllGraphs()
    # CWOP 데이터 전송
    # 풍향 - 진북으로부터 도 단위
    # 풍속 - 정수 MPH
    # 풍속 최대값 - 정수 MPH
    # 온도 - 화씨 도
    # 자정 이후 강우량 - 인치의 1/100
    # 습도 - % (100% = 00)
    # 기압 - 밀리바의 1/10 단위 5자리 숫자
    CWOP.post_CWOP(
        wind_dir=currentWindDirection,
        wind_speed=currentWindSpeed,
        wind_gust=currentWindGust,
        temperature=CtoFInteger(outsideTemperature),
        rain_since_midnight=0,
        humidity=convertHumidity(outsideHumidity),
        pressure=int(bmp180SeaLevel*100+0.5)
    )