TICK+MQTT+Modular-2快速部署整套气象站监测系统

概述

为了演示Modular-2在物联网大数据领域的应用，实现数据的采集、存储、分析功能。经过半个月的硬件改造、代码编写调试，云平台部署，整套气象站监测系统顺利上线。系统使用Modular-2采集MODBUS气象传感器数据，连接MQTT服务器上传至云端，TICK(Telegraf、InfluxDB、Chronograf、Kapacitor)与MQTT构成云端处理中心，云端动态提供显示数据，推送至电脑浏览器、手机APP或者HMI显示设备，并且具备python数据分析和机器学习接口。

MODULAR-2介绍

Modular-2 是一台基于Cortex-M处理器的模块化电脑，以STM32F429为核心的主板和丰富的IO扩展板，网络扩展板。主板搭载Arm公司Mbed OS操作系统。Modular-2功能比arduino更强大，比树莓PI更方便地开发。Modular-2充分地采用了模块化设计理念，针对工业控制，数据采集，物联网，智能设备开发了丰富的IO模块和网络模块。非常适用于快速开发小型智能设备，例如专用控制器、网关、大数据采集终端、物联网终端等。

MOSQUITTO介绍

Mosquitto是一款实现了消息推送协议MQTTv3.1/v3.1.1的开源消息代理软件,提供轻量级的,支持可发布/可订阅的的消息推送模式,使设备对设备之间的短消息通信变得简单,比如现在应用广泛的低功耗传感器,手机、嵌入式计算机、微型控制器等移动设备。

TICK STACK简介

TICK Stack是来自时间序列数据库InfluxDB公司开发的四款监控开源产品集合。它由以下组件组成：

T=Telegraf从各种来源收集时间序列数据。
I=InfluxDB是开源的分布式时序、时间和指标数据库。
C=Chronograf可视化和图形化时间序列数据。
K=Kapacitor提供警报并检测时间序列数据中的异常，并提供数据分析与机器学习接口。

气象站部署结构图

硬件连接

Modular-2防水改造

安装连接气象传感器

Modular-2编写MQTT接入

Mbed MQTT客户端接入可参考
https://os.mbed.com/teams/mqtt/code/HelloMQTT/

DOCKER容器部署TICK与MOSQUITTO

详细部署可参看Docker部署TICK+Mosquitto实现MQTT数据输入图形化监视

多平台显示效果

电脑浏览器显示

手机访问与HMI显示面板

PYTHON数据分析

应用扩展

本系统使用WIFI接入网络，其他以太网、LORA与NBIOT接入方法可实现相同功能。
本系统同时也可应用在河道水质监测和水产智能养殖等数据采集监测项目中。