Domače vremenske postaje
Nad vremenom se razburjamo bolj ali manj vsi, zelo verjetno tudi sami vremenarji. Še več, jezimo se tudi na vremenarje, čeprav nam je vsem jasno, da za muhavost narave niso nič krivi. A tehnika je že tako napredovala, da smo lahko vremenarji kar sami in se bomo potemtakem tudi razburjali sami nase. No, če že pri napovedi ne bomo vedno natančni, bomo imeli vsaj natančne vremenske podatke za okolico našega doma. Govor je o vremenskih postajah, pa ne tistih, ki jih pod tem imenom za nekaj tisočakov prodajajo v supermarketih, temveč tistih resnih, ki jih lahko priklopimo na računalnik in prek njega v splet.
Ob vremenskih navdušencih in navdušencih za kakršnekoli meritve se tudi pri nas, v sorazmerju z dostopnostjo širokopasovnega dostopa do spleta, vedno več uporabnikov odloča za vremensko postajo za rabo doma. Imeti lokalne vremenske podatke, celo več: imeti vremenske podatke za domačo okolico, je ne samo zanimivo, temveč tudi nadvse uporabno. Ob tem so ti podatki lahko enostavno dostopni tudi v spletu in na razpolago po vsem svetu. Ne nazadnje je taka spletna vremenska postaja, vsaj pri večini uporabnikov, prvi korak k vpogledu v lasten dom.
Po svetu število vremenskih postaj za domačo rabo skokovito narašča, vodijo Združene države, v Evropi pa so med večjimi navdušenci Švicarji. Natančnega števila vremenskih postaj ni mogoče ugotoviti, združevalci storitev, kjer bi lahko pridobili take podatke, pa dosežejo le tiste, ki se jim sami prijavijo. Tako ima, na primer, avstrijski ponudnik Awekas.at vedno povprečno 500-600 povezanih postaj, s katerimi si izmenjuje podatke. V zadnjih dveh, treh mesecih je ta številka poskočila za več kot 50 %.
Tudi pri nas doma, v Sloveniji, se število postaj nezadržno širi. Vstop v svet vremenskih meritev omogoča predvsem velika razširjenost in dostopnost širokopasovnih povezav, poznavanje spleta in zadnje čase precej nižje cene vremenskih postaj nižjega razreda.
Poskusimo najprej opredeliti pojem vremenske postaje za domačo rabo. To je sožitje strojne in programske opreme, ki je nadgrajena z navzočnostjo v svetovnem spletu. Strojna oprema se mora znati povezati z domačim računalnikom. Večinoma temu služi povezava prek zaporednega vmesnika, v zadnjem času pa zasledimo tudi že kak vmesnik USB. Ponudniki pakete strojne in programske opreme prodajajo zapakirane v ličnih, ne prevelikih škatlah, priloženo pa je vse, kar potrebujete za kolikor toliko uspešen začetek dela. Cenovni razredi so okvirno trije, zapravite pa lahko od približno 40.000 tolarjev pa tja do 300.000 tolarjev, velikokrat pa se - še vedno - splača pogledati tudi prek meja naše dežele ali opraviti kar spletni nakup.
Nekaj tipičnih senzorjev
pluviometer = rain gauge, rain collector - senzor količine padavin
anemometer = wind sensor - merilec hitrosti in smeri vetra
hygrometer = hygro sensor - senzor relativne vlažnosti
MerilecOK.jpg
Vremenske skupnosti
Seveda pa s samo postavitvijo in prikazom podatkov na svojem računalniku in v svetovnem spletu še ne naredimo vsega. Pika na i je vključitev v katero izmed vremenskih skupnosti, ki delujejo v spletu. Tako je danes v različne vremenske skupnosti v spletu povezano na tisoče vremenskih postaj z vsega sveta. Že nekaj časa so na voljo tudi spletni servisi, kjer se lastniki postaj združujejo, objavljajo in v nekaterih celo hranijo svoje podatke. Vse to seveda brezplačno. Kot lastnik nove vremenske postaje moramo poskrbeti le za to, da postanemo opazni in da se vpišemo na čim več takih spletnih mest. Po vpisu lahko uporabimo pasico spletnega servisa, ki lahko, kot del reklame, poveča obiskanost našega spletnega mesta.
Največja in najstarejša skupnost vremenskih postaj je www.weatherunderground.com. Stran je prevedena v kar 35 različnih jezikov, tudi slovenščina se najde med njimi. Je ena redkih storitev, ki vse naše podatke, ki smo jim jih poslali, tudi hrani. Ogledamo si jih lahko za kolikor časa nazaj želimo, v tekstovnem in grafičnem načinu. Na spletnem mestu najdemo poleg napovedi in podatkov vremenskih postaj za rabo doma tudi večino podatkov profesionalnih postaj. Na spletnem mestu je vpisanih najmanj 22 slovenskih meteoroloških postaj ter več kot 25 vremenskih postaj za osebno rabo - v to skupino sodijo tudi nekatere vremenske postaje Direkcije RS za ceste. Na voljo je tudi večina postaj slovenskega omrežja ARSO (Agencija Republike Slovenije za okolje).
Druga svetovna skupnost je na naslovu www.weatherstations-online.net, ki naj bi združeval samo vremenske postaje za osebno rabo. Servis je statičnega tipa in hrani samo povezave do vremenskih postaj. V tem trenutku je v storitev vpisanih slabih 800 postaj, od tega šest slovenskih.
Hitro rastoča evropska skupnost, ki se počasi preliva v svetovno skupnost, predvsem po zaslugi dobre zasnove in zanimivega grafičnega vmesnika, je pri naših severnih sosedih na naslovu www.awekas.at. Povprečno je na servisu okoli 500 (on-line) postaj, od tega osem slovenskih.
Evropski amaterski vremenarji se združujejo predvsem na www.awekas.at.
Na slovenskih tleh ob profesionalni skupnosti ARSO trenutno delujeta vsaj dve spletni skupnosti vremenskih navdušencev in lastnikov vremenskih postaj za domačo rabo. Prva, bolj zaprtega tipa, ki se nagiba k profesionalnosti, je na naslovu: forum.weather-photos.net, druga pa je odprtega tipa in je popolnoma ljubiteljska: www.vreme-si.net. V obeh skupnostih lahko izvemo vse o vremenarski strojni in programski opremi, veliko zanimivih napotkov in podatkov o vremenu in še kaj. Na voljo so tudi specifični podatki, kot je višina snežne odeje pozimi 1928/1929 in podobno. Obe skupnosti zaenkrat uporabljata isti spletni servis www.krtina.com/vreme/vreme.asp, ki v grafični obliki združuje podatke večine slovenskih vremenskih postaj za osebno rabo. V slovenskem spletu je še nekaj specifičnih skupnosti, ki se zaradi narave svojega dela ukvarjajo z vremenom in vremenskimi meritvami, vendar ne sodijo v ta prispevek. Omenimo le skupnost jadralnih padalcev, ki imajo svoje, precej razširjeno omrežje avtomatskih vremenskih postaj, dosegljivih prek govornih zvez GSM. Postaje so namenjene predvsem meritvam hitrosti in smeri vetra. Večina skupnosti na slovenskem ima - zaenkrat še - majhen doseg in prepoznavnost, povezav med njimi pa kronično primanjkuje.
www.krtina.com združuje podatke večine slovenskih vremenskih postaj za osebno rabo.
Točka rosišča (Dew Point)
Točka rosišča je temperatura, ko se vodna para začne utekočinjati in se začnejo izločati vodne kapljice - rosa, megla, slana. Točka rosišča definira relativno vlažnost. Čim bliže sta si temperatura ozračja in točka rosišča, tem večja je relativna vlažnost. Ljudje se neugodno odzivajo na visoke temperaturne vrednosti točke rosišča - nad 20 stopinj C.
Strojna oprema
Strojna oprema običajne vremenske postaje se pri večini izdelovalcev deli na dva dela. Prvi del je konzola z LCD zaslonom in je srce celotne vremenske postaje, drugi del pa so senzorji, ki dejansko "merijo" vreme. Senzorji so vseh mogočih vrst in oblik in se uporabljajo za širok nabor različnih meritev. Konzole in senzorji morajo biti usklajeni med seboj, saj vsaka konzola podpira samo natančno določene senzorje. Zaradi pomanjkanja standardov in skupnih protokolov so senzorji in konzole vezani na istega izdelovalca.
Tehnološko in cenovno lahko ponudbo razdelimo približno na tri razrede. Prvi je osnovni, nizkocenovni razred, ki sicer ponuja čisto dovolj, a pomanjkljivosti pri izdelavi hitro opazimo, novih senzorjev ponavadi ni mogoče dodajati ali je to vsaj zelo oteženo, natančnost pa je bolj v spodnjih mejah. Srednji razred je naprednejši, dodajanje novih senzorjev poteka brez težav, protokol izmenjave podatkov je večinoma znan, natančnost pa je že skoraj profesionalna; vse to seveda ceno hitro požene navzgor. Najvišji razred postaj za domačo rabo, ki se uporabljajo pri nas, dosegajo predvsem vremenske postaje Davis, ki so znane po svoji zanesljivosti, raznolikih možnostih senzorjev, natančnosti meritev in robustnosti izdelave.
Vsaka postaja naj bi imela vsaj običajne senzorje, s katerimi bomo lahko izvajali temeljne meritve: hitrost vetra, smer vetra, zunanjo temperaturo, notranjo temperaturo, zunanjo relativno vlažnost, notranjo relativno vlažnost, zračni tlak in količino padavin. Poleg tega je seveda obvezen eden od vmesnikov za povezavo z računalnikom - USB ali zaporedni. Ogledali si bomo po enega predstavnika iz vsakega razreda. Preizkusili smo le le modela LaCrosse Technology WS-2300 in Oregon Scientific WMR-928N, pri drugih smo si pomagali z odzivi uporabnikov in skupnosti v internetu.
Občutek mraza (Wind Chill)
Vsi smo že opazili, da nas na močnem vetru bolj zebe kot v brezvetrju. Občutek mraza je prav to: izračun temperature, ki naj bi nam povedal, kakšno temperaturo občuti človek pri določeni hitrosti vetra. Izračuni so bili narejeni za vojaške potrebe v drugi svetovni vojni in so javno dostopni od leta 1970. Leta 2001 so bili narejeni novi, natančnejši izračuni, ki pa se omejujejo predvsem na občutek mraza, ki naj bi ga občutil človeški obraz. Sama formula je polna potenc, faktorjev, konstant in drugih matematičnih zanimivosti.
Davis Vantage Pro 2
Za sladokusce in navdušence je gotovo najboljša izbira Davis Vantage Pro 2, ki mu lahko dodamo še oznako Plus ter bogato izbiro vseh vrst senzorjev. Osnovni komplet ponuja poleg običajnih senzorjev še senzor za sončno obsevanje ter senzor za UV sevanje. Dokupiti je mogoče do osem dodatnih zunanjih senzorjev, posebne sprejemnike, ojačevalce signala in podobno. Vsi senzorji se napajajo na sončne celice in so brezžično povezani z matično konzolo LCD. Domet je po specifikacijah okoli 250 m, kar je za to vrsto postaj zelo veliko. Konzola deluje na baterije ali pa jo priključimo na omrežno napetost. Prikazovati zna vse vrste zajetih podatkov in zgodovino, zaslon LCD pa zna podatke prikazovati tudi v grafičnem načinu. Zunanji merilec temperature je prekrit z zelo solidnim ščitom proti sončnemu obsevanju, kar je ena izmed večjih prednosti postaje. Tak ščit nam namreč zelo olajša postavitev zunanjega senzorja za temperaturo. Omeniti moramo še zajem in prenos podatkov na vsake 2,5 sekunde, kar je med vsemi vremenskimi postajami najbolje. S tem so lahko meritve, na primer vetra, resnično natančne. Kot veliko prednost podjetje Davis navaja še to, da so v drugi različici Vantage Pro krepko izboljšali algoritem napovedovanja vremena, ki ne upošteva le zračnega tlaka, temveč tudi temperaturo in veter. Poleg vsega naštetega zna konzola izračunavati še točko rosišča, občutek mraza, lunine faze, sončni vzhod in zahod, minimalne in maksimalne vrednosti, zna prožiti uporabniško nastavljive alarme in tako naprej. Vremenski postaji bi lahko očitali le pretvorbo iz palcev v milimetre pri senzorju količine padavin, ki ni ravno natančna. V Sloveniji ponudnika teh postaj še nismo zasledili, torej smo omejeni na nakup prek spleta.
Davis Vantage Pro 2
Izdeluje: Davis, www.davisnet.com
Prodaja: navcity.co.uk
Cena: 999 funtov.
Proti: Cena, umerjanje senzorja padavin.
Za: Domet, izdelava, senzorji.
Oregon Scientific WMR-928N
Vremenska postaja WMR-928N je ena najbolj razširjenih postaj v Sloveniji in tudi sami smo jo preizkusili. Čeprav je njena cena še vedno visoka, jo kakovost in druge ugodnosti uvrščajo v razred najugodnejših modelov. Osnovni komplet ponuja senzor za smer in hitrost vetra, senzor za količino padavin, senzor za zunanjo temperaturo in vlažnost, senzor za notranjo temperaturo, vlažnost in zračni tlak. Dodamo lahko še tri dodatne senzorje, ojačevalce dometa brezžičnega signala, in dodatne LCD konzole. Senzorji so seveda brezžični in imajo domet okoli 100 metrov, napajajo pa se prek sončnih celic. Zaslon LCD na dotik se zna napajati prek omrežja ali na baterije, prikazovati zna vse vrste podatkov in vso zgodovino, pozna uporabniško nastavljive alarme in zna izračunavati točko rosišča in občutek mraza. Enako postajo najdemo tudi pod blagovnima znamkama Huger in Radio Shack.
Oregon Scientific WMR-928N
Izdeluje: Oregon Scientific, www.oregonscientific.com
Prodaja: Comtron www.comshop.si
Cena: 139.190 tolarjev.
Proti: Cena.
Za: Brezžični senzorji, izdelava.
LaCrosse Technology WS-2300
Vremenska postaja WS-2300 je ena najosnovnejših postaj, ki jih še lahko priključimo na računalnik. Je tudi najcenejša, a vseeno združuje vse, kar imajo večji. Tako kot je v navadi, jo sestavljajo senzorji in konzola. Povezava je sicer lahko brezžična, a le med zunanjo točko, v kateri se združujejo s kabli povezani senzorji, in konzolo LCD. Lahko pa prav vse povežemo s kabli. To pripomore tudi k temu, da lahko prek omrežja napajamo celotno verigo. Pri napajanju prek baterij seveda nismo omejeni z dolžino kablov, vendar se pri tem načinu interval zajemanja podatkov kar občutno poveča (zaradi varčevanja). Postaja ima uporabniško nastavljive alarme, radijsko vodeno uro in zna izračunavati točko rosišča ter občutek mraza.
Zelo podoben model, a zmogljivejši, lepše oblike in z zaslonom na dotik, je WS-3600. Enake postaje so naprodaj še pod blagovnimi znamkami ELV, Huger in Conrad.
LaCrosse Technology WS-2300
Izdeluje: LaCrosse Technology, www.lacrosse.fr.
Prodaja: Conrad Slovenija, www.conrad.si; Conrad Graz, www.conrad.at.
Cena: 43.990 tolarjev, 149 evrov.
Proti: Izdelava, natančnost.
Za: Cena, enostavnost.
Programska oprema
Za samo delovanje vremenskih postaj programska oprema ni potrebna. Postajo lahko uporabljamo tudi brez nje, a potem ostanemo brez grafičnih prikazov, brez podatkov v spletu, ostanemo brez zgodovine. To pa ni naš namen - šele v povezavi z računalnikom vremenska postaja resnično zaživi. Tako imamo na voljo še veliko dodatnih nastavitev, dodatnih pregledov, shranjevanje zgodovine podatkov, pošiljanje podatkov v splet, ustvarjanje različnih grafikonov in še marsikaj. Vremenskim postajam nižjega razreda zna skoraj v celoti nadomestiti manjkajoče podatke in funkcije, ki jih premorejo njihove boljše in dražje vrstnice. Seveda pa to ne pomeni, da je nujno imeti računalnik venomer prižgan in povezan z vremensko postajo. Vse postaje znajo hraniti nekaj podatkov, ki jih lahko pretočimo, ko je računalnik spet dostopen.
Nekateri programski paketi podpirajo veliko večino vremenskih postaj, nekateri pa so pisani prav na kožo določeni vremenski postaji. Pozornost zato ne bo odveč.
Skupina HeavyWeather
Heavyweather je skupina treh izdelkov, ki so namenjeni vremenskim postajam LaCrosse Technology. Prvi je Heavyweather PC Software in je osnovni vmesnik med vremensko postajo in okenskim okoljem. Prenesti zna vse podatke iz vremenske postaje, tudi vseh 175 podatkov, ki si jih lahko zapomni konzola vremenske postaje. Trenutne podatke piše v besedilno datoteko in v lastno zbirko podatkov. Besedilna datoteka je namenjena predvsem povezavi z drugo programsko opremo, primerna pa je tudi, če hočemo razviti lastno programsko opremo za prikaz. Omogoča dostop do podatkov in izvoz zgodovine podatkov, prikaz trenutnih podatkov, prikaz minimalnih in maksimalnih vrednosti, proženje določenih alarmov.
Drugi je Heavyweather Review PC software, ki je orodje za grafični prikaz in analizo podatkov. Z njim lahko izdelujemo različne analize in prikaze na podlagi zajetih podatkov iz vremenske postaje. Tretji pa je Heavyweather Publisher PC Software, ki je namenjen prenosu trenutnih podatkov v splet prek protokola FTP ali elektronske pošte.
Programsko opremo vedno dobimo zraven vremenskih postaj LaCrosse in ker je namenjena samo njim, programska oprema nima nikakršnih licenčnih omejitev in je brezplačna.
Skupina HeavyWeather
Podpira: Vremenske postaje LaCrosse.
OS: Windows.
Cena: Brezplačno.
Kje: www.heavyweather.info.
Open2300
Open2300 je odprtokodni projekt, ki je s povratnim inženirstvom prišel do protokola izmenjave podatkov z vremenskimi postajami LaCrosse technology. Namenjen je operacijskim sistemom Linux in FreeBSD in je skupek orodij za delo z vremensko postajo. Je brez grafičnega vmesnika in deluje na podlagi različnih skript. Grafična obdelava je lahko prepuščena drugim orodjem za grafiko, eden od njih je rrdtool.
Open2300
Podpira: Vremenske postaje LaCrosse.
OS: Linux, FreeBSD
Cena: open source.
Kje: www.lavrsen.dk/twiki/bin/view/Open2300/WebHome.
FreeWX
FreeWX je programska oprema, namenjena postajam Oregon scientific WMR. Zna zbirati, prikazovati, shranjevati in prenašati v splet vse podatke vremenskih postaj WMR. Pri nas se ne uporablja prav veliko, je pa za osebno in nekomercialno rabo brezplačna.
FreeWX
Podpira: Vremenske postaje Oregon Scientific WMR.
OS: Windows.
Cena: Za osebno in nekomercialno rabo brezplačen.
Kje: insvr1.midcoastwater.com.au/FreeWX.
Weather Display
Programska oprema Weather Display je že po videzu ena izmed bolj zapletenih. Prirejena je za dolg seznam vremenskih postaj, seveda tudi za vse, opisane v članku. Podpira vse vrste zajema in prikaza podatkov, pozna različne vrste grafičnega načina, zna uporabljati nastavljive alarme in jih v ekstremnih vremenskih razmerah pošiljati po elektronski pošti. Podpira izračune položaja, osvetlitve in faze lune, sončni vzhod, zahod in še kup astronomskih podatkov. Seveda podpira vse večje spletne storitve in skupnosti. Seznam podprtih funkcij, možnih izračunov in prikazov je nabito poln. Programska oprema ima še dodatek Weather Display Live add-on, ki nam omogoča gledanje podatkov v spletu v skoraj realnem času, kar pri drugi programski opremi ni mogoče. V novi različici (poleg Oken) podpira tudi Linux. Pri nas se skoraj ne uporablja. To je verjetno posledica cenovne politike in morda (pre)velikih zmožnosti.
Weather Display
Podpira: Vse opisane vremenske postaje.
OS: Windows, Linux.
Cena: 70 dolarjev, Live add-on 25 dolarjev.
Kje: www.weather-display.com.
WsWin32
WsWin32 je pri nas najbolj razširjen, saj ga uporablja večina vremenskih postaj za rabo doma. Podpira vremenske postaje WMR in Vantage, postaje LaCrosse pa le v sodelovanju s programom Heavyweather PC Software (v načinu opazovanja besedilne datoteke ali t. i. "file-watching"). Je programska oprema vse v enem, torej zna zajemati, obdelovati in prenašati podatke v splet. Podpira vse vrste grafov in prikazov pa tudi velik del astronomskih izračunov v petih jezikih. Slovenščine na žalost ni med njimi. Pri prenosu v splet je videz mogoče oblikovati po svojih lastnih željah (in ga tudi prevesti). Vgrajena je tudi podpora nekaj evropskih ponudnikov spletnih zbirališč uporabnikov vremenskih postaj.
WsWin32
Podpira: Vse opisane vremenske postaje.
OS: Windows.
Cena: 25 evrov ali 25 dolarjev.
Kje: www.pc-wetterstation.de/
Ponudba programske opreme je torej dovolj široka, vendar večina današnjih vremenskih postaj za rabo doma na Slovenskem uporablja le majhno podmnožico le-teh. To sta večinoma kar Heavyweather, ki je osnovna in skoraj obvezna oprema za zajem iz vremenskih postaj LaCrosse, in/ali WsWin32 kot orodje za analizo, prikaz ter prenos podatkov v splet.
Sodelovanje z lastnimi podatki v skupnostih
Za posredovanje naših podatkov v splet sta dve poti. Ena je namestitev programske opreme v računalnik, s katerim je povezana tudi vremenska postaja, druga pa je spletni servis, ki sam skrbi za izmenjavo podatkov. Pri slednjem je naša naloga le, da podatke ustrezno pripravimo. Prvi način uporablja spletna skupnost Weather Underground, ki v ta namen ponuja ustrezno programsko opremo. Na razpolago je podpora Windows, Linuxu/Unixu, Macintoshu, pa tudi nekaterim drugim operacijskim sistemom in okolju Perl.
Weather Underground za prenos podatkov na svoje strani uporablja lastno programsko opremo.
Skupnost awekas.at deluje, nasprotno, v aktivnem načinu. To pomeni, da za "pobiranje" naših podatkov skrbi storitev sama, mi jih moramo le pripraviti. V programih Wswin32 in Weather Display to pomeni le dodajanje ustrezne kljukice. Servisu moremo le še povedati, kje je naša, s kljukico ustvarjena datoteka.
Postavitev senzorjev
Pravilna postavitev senzorjev je ena najzahtevnejših nalog. Da bi bili naši podatki čim bolj pravilni, se moramo namreč držati določenih pravil. Prav za temperaturo so ta pravila najstrožja in jih je včasih zelo težko doseči. Priporočena točka meritve temperature je namreč dva metra nad tlemi, vsaj 30 m od tlakovanega območja, in ne bliže oviri, kot je štirikratna višina le-te. Seveda mora biti točka tudi dobro zaščitena pred sončnim obsevanjem. Glede na povedano, je najboljša izbira vremenska hišica, toda dobro in pravilno narejeno vremensko hišico je zelo težko dobiti. Njena izdelava je zapletena in se je večina mizarjev izogiba.
Priporočena točka meritve vetra je 10 metrov nad tlemi in ne bliže oviri, kot je desetkratna višina le-te. Minimalna točka postavitve merilca dežja je vsaj 30 cm nad tlemi, odprtina mora biti vzporedno z nebom in ne sme biti bliže oviri, kot je štirikratna višina le-te.
Je vredno truda?
Vremenska postaja za domačo rabo očitno ni izdelek, ki bi ga lahko začeli uporabljati takoj, ko ga prinesemo iz trgovine, saj zahteva kar nekaj načrtovanja in vloženega dela. Že za optimalno razporeditev senzorjev lahko porabimo veliko časa, še posebej, če ne živimo ravno v veliki hiši s prostornim vrtom. S strojno in programsko opremo pa ni pretiranih težav, temeljni namen in prikaz v spletu dosežemo precej hitro. Lahko pa si naredimo silno veliko dela z oblikovanjem, različnimi načini prikazovanja grafikonov in dodatnimi nastavitvami v spletu.
Toda, pozor: ne pričakujmo, da bodo vremenske napovedi zaradi tega kupa strojne in programske opreme kaj natančnejše! Opravljanje vremenarjev bo ostalo, le da se bomo zdaj lahko jezili tudi nase.