物联网气象终端的系统组成与应用模式

物联网气象终端是一种集成传感器、数据采集模块和通信单元的专用设备，用于自动采集、处理和传输气象数据。

硬件组成

多参数气象传感器直接测量环境变量，包括但不限于

大气温度/湿度传感器

气压传感器

风速/风向传感器

降水监测单元（翻斗式雨量计或光学雨量计）

辐射传感器（总辐射/紫外/光合有效辐射）

土壤温湿度三针探头

主控单元：

微处理器运行数据质量控制算法

模数转换电路处理传感器原始信号

嵌入式存储模块实现本地数据缓存

通信接口：

支持4G/5G/NB-IoT无线传输

本地RS485/LoRaWAN接口

软件系统

嵌入式系统实现数据预处理（单位换算、时间戳标记、异常值剔除）

通信协议栈支持MQTT/CoAP等物联网协议

可选边缘计算功能（如温度趋势预测、降雨预警阈值判断）

应用模式

组网观测：在特定区域部署终端集群，通过地理信息系统平台实现气象要素时空分析

垂直监测：通过挂载不同高度支架，构建边界层气象剖面

移动部署：集成供电系统后，可快速布设在应急现场或临时科考区域

技术特征

工作温度范围通常为-40℃至+70℃

防护等级达到IP66以上

平均无故障运行时间＞8000小时

数据采集频率可配置（1分钟-1小时）

传输延迟＜30秒（4G网络条件下）

此类终端已广泛应用于智慧农业的灌溉决策、风电场的风流建模、城市热岛效应研究、高速公路凝冻预警等专业领域，测量精度需符合世界气象组织（WMO）相关观测规范要求。