Термометры для измерения температуры воздуха на улице и в квартире являются сегодня вполне привычными устройствами. Они позволяют получить достаточно точную оценку текущего состояния дел и, безусловно, являются полезными для большинства людей. Эволюция этого типа оборудования за последние десятилетия была вполне ощутимой — современные погодные станции позволяют не только получить информацию о температуре и влажности с нескольких беспроводных датчиков, но и дать собственный прогноз погоды на основании динамики давления, сохранить и показать историю, реализовать функцию «умного будильника». Заметим, правда, что все это было возможно уже лет десять-пятнадцать назад, а традиционные простейшие термометры востребованы и сегодня.
Следующим, вполне ожидаемым, шагом является подключение погодной станции к компьютеру или сети для использования в системах мониторинга и автоматизации. Последние, правда, часто имеют собственные многочисленные датчики, так что вопрос в необходимости именно объединения двух систем не такой однозначный.
В качестве одного из вариантов в этом материале мы познакомимся с решением известного в данном сегменте производителя — компании Oregon Scientific. В ее арсенале есть несколько устройств серий Pro Weather и Weather@Home с возможностью использования не только в автономном режиме, но и с подключением к компьютеру, сети или мобильному устройству.
Многофункциональная погодная станция WMR89 заявлена на отечественном сайте компании как новинка и позиционируется как относительно недорогое решение, поддерживающе работу с компьютером.
Комплект поставки
Устройство поставляется в крупной (43×14×31 см) картонной коробке, которая для удобства переноски имеет пластиковую ручку. В оформлении упаковки используется глянцевый лак, что вероятно должно привлекать потенциальных покупателей в ритейловых сетях. Кроме фотографий, на коробке приводятся некоторые ключевые особенности решения, а также технические характеристики устройства (в том числе и на русском языке).
Все компоненты расположились в специальной вставке из плотной бумаги, так что в большинстве случаев переживать за сохранность при транспортировке не стоит.
Система состоит из нескольких основных элементов и имеет вспомогательные части. Основной блок погодной станции комплектуется внешним трансформаторным блоком питания с параметрами 6 В 0,1 А постоянного тока. Также к нему прилагается кабель Mini-USB для подключения к компьютеру.
Для измерения температуры и влажности на улице прилагается внешний датчик модели THGN800. К нему идет специальная настольная подставка из проволоки и настенный держатель из пластика. Последний имеет специальные отверстия для жесткого крепления, но установочных деталей в комплекте нет.
Модуль измерения силы и направления ветра устанавливается на горизонтальный держатель. Он, в свою очередь может быть закреплен на плоской вертикальной поверхности прилагаемыми шурупами или на вертикальной штанге диаметром до 37 мм штатной скобой.
Датчик уровня осадков комплектуется только четырьмя шурупами для установки на горизонтальной поверхности.
Для обеспечения питания внешних модулей и резерва основного блока используется комплект батареек — семь формата АА и две формата ААА. Также присутствует локализованная печатная документация и гарантийный талон. Таким образом, можно сказать, что покупатель найдет в коробке все необходимое для запуска системы в работу.
Дополнительно можно приобрести и подключить к станции еще один или два датчика температуры/влажности (в том числе и модель для бассейна) и датчик УФ-излучения. Работают все внешние устройства на стандартной частоте 433 МГц по протоколу третьей версии, о чем указано в документации. Заявленная дальность работы составляет 100 метров.
Срок гарантийного обслуживания составляет два года.
Внешний вид и конструкция
Основной блок погодной станции имеет габаритные размеры около 18×5×11 сантиметров. Его корпус изготовлен в основном из черного пластика. Сзади он матовый, а на передней панели зачем-то использовали глянец. Вокруг экрана с диагональю немногим более 5″ идет серебристая рамка. Под ним установлены шесть основных кнопок управления из такого же пластика. На верхнем торце находится кнопка включения подсветки.
Сзади мы видим решетки для доступа воздуха ко внутренним датчикам, крышку отсека для резервных батарей и два отверстия для опционального крепления устройства на стену. К сожалению, при более традиционном размещении на столе, тумбочке или полке, удержание обеспечивается только парой очень небольших круглых резиновых ножек, которых может быть недостаточно из-за достаточно жестких кнопок управления на передней панели.
Напомним, что в данной модели обязательно использование внешнего питания. Встроенные батареи (3×AA) используются только для резервирования и хранения истории в случае перебоев в сети. Для разъема кабеля питания есть отверстие справа сзади (если смотреть на экран). Рядом с ним находится прикрытой заглушкой порт Mini-USB. Выбор именно этого варианта может быть немного спорным, но с точки зрения надежности и размера, он вполне уместен.
На сегментный ЖК-экран лучше всего смотреть немного сверху. В этом случае обеспечивается максимальная контрастность. Подсветка оранжевого цвета включается выделенной кнопкой на пять секунд. В целом качество экрана не очень понравилось. При слабом внешнем освещении информация двоится и видна плохо. А множество мелких значков скорее только мешает. Впрочем, возможно здесь дело в привычке. По крайней мере, с используемой много лет моделью BAR913HR такой проблемы нет.
Экран поделен на несколько зон. В верхнем ряду находится графический прогноз погоды в виде пиктограмм и блок силы/направления ветра. Слева ниже — одинаковые блоки для температуры и влажности от внешних датчиков и внутреннего. Справа от них — блок давления/УФ-излучения/осадков и часы с указанием фазы луны.
В целом дизайн и удобство использования основного блока стоит оценить не более, чем на четверку. Создается впечатление, что производитель просто идет по накатанной дорожке и не считает важным уделять этому большое внимание.
Внешний датчик температуры и влажности получился достаточно крупным (60×20×92 мм), однако экрана для оперативной проверки данных на нем нет. Только светодиод, который мигает красным при передаче данных. Питание осуществляется от двух батарей AAA, устанавливаемых в негерметичный отсек. Также в нем можно увидеть переключатель номера канала на три позиции и кнопку сброса, которую рекомендуется нажимать после установки или замены элементов питания.
Для мониторинга силы и скорости ветра используется традиционный трехчашечный анемометр и флюгер, оформленные в едином блоке с артикулом WGR800. Для питания в датчик устанавливаются две батареи формата AA.
На корпусе устройства есть разъем, описание которого найти в документации не удалось. Вполне возможно, что он предназначен для обеспечения стационарного питания устройства.
Крепление осуществляется с использованием комплектной штанги длиной около 18 см. Результат не производит впечатления особо надежной конструкции, но если вы не планируете измерять скорость во время шторма, проблем быть не должно.
Третий, последний, внешний датчик (модель PCR800) используется для оценки уровня выпавших осадков. Он представляет собой чашу из пластика светло-серого цвета, диаметром от 104 мм (сверху) до 114 мм (в основании) и высотой 145 мм. Для ее крепления предусмотрены четыре ножки (квадрат — 9×9 см) с отверстиями для комплектных шурупов.
Принцип работы устройства основан на подсчете числа переключений состояния внутреннего лотка-качелей при наполнении его водой. Со снегом данная модель не работает.
Не забудьте при установке учесть, что «подсчитанный» материал выливается через отверстия на дне корпуса. Это единственное устройство, для установки батарей (2×AA) в которое потребуется отвертка.
Технические параметры
Кроме требований по питанию и дальности работы датчиков, в документации к устройству указаны следующие параметры проводимых измерений:
- давление (встроенным в основной блок датчиком): диапазон 525—800 мм ртутного столба, погрешность 8 мм;
- комнатная температура: диапазон от 0 до 50 °C, погрешность 1 градус при температуре до 40 °C и 2 градуса — выше;
- комнатная влажность: диапазон 25—98%, погрешность 7% при 25..40% и 80..90%, 5% при 40..80%;
- внешняя температура: диапазон от −40 до +60 °C, погрешность 3 градуса при 50—60 °C, 2 градуса при −40—0 °C и 40—50 °C, 1 градус при 0—40 °C;
- внешняя влажность: диапазон 25—95%, погрешность 7% при 25—40% и 80—90%, 5% при 40—80%;
- скорость ветра: диапазон 0—56 м/с, погрешность 3 м/с при 2—10 м/с, 10% при 10—56 м/с;
- направление ветра: 16 позиций;
- уровень осадков: 0—9999 мм, погрешность 1 мм при 0—15 мм, 7% при 15—9999 мм.
На наш взгляд, для позиционирования в «профессиональную» линейку этих параметров все-таки немного не хватает. Да и смысла показывать на экране, в частности, десятые доли градусов температуры в этом случае мало. Также стоит обратить внимание на то, что если показатели выходят за границы, то вместо них отображается LL или HH. В частности мы встретились с таким поведением при оценке влажности. Интересно, что сам диапазон измерений указан немного более широкий — с 2% и 5% для внутреннего и внешнего датчиков, но этих цифр пользователь никогда не видит. Что касается частоты отправки показателей с датчиков, то она составляет около минуты. Усреднениями, определением минимумов/максимумов и ведением истории занимается основной контроллер.
С практической точки зрения отметим, что при одновременном использовании станции совместно с другой моделью данного производителя в одинаковых условиях, расхождения в показателях температуры, влажности и давления были достаточно заметны. Можно конечно попробовать их списать на возраст оппонента, но если вас волнует именно абсолютная точность, вероятно стоит рассматривать другие варианты.
Установка и настройка
Запуск системы в работу начинается с установки внешних датчиков. Это не такой простой вопрос, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что от правильности их размещения существенно зависит адекватность получаемых показателей. К сожалению, если мы говорим про городские условия, практически невозможно выполнить все рекомендации. Однако если речь о частном доме, то, с учетом беспроводного подключения на большом расстоянии, все-таки стоит обратить на них пристальное внимание.
Датчик температуры и влажности достаточно компактный и легкий, так что с ним обычно проблем не бывает. Его желательно разместить на высоте около двух метров, без прямого воздействия солнечного света, вдали от зданий, заборов, асфальтовых дорог и других конструкций. В реальности, скорее всего, это будет теневая сторона дома или ближайшие деревья, поскольку городить метеобудку в данном случае вряд ли имеет смысл.
Более сложная ситуация с датчиком направления и силы ветра. В городских условиях добиться от него высокой точности практически невозможно, особенно если речь о направлении. Да и скорость ветра в «каменных джунглях» обычно определяется локальными особенностями застройки. Рекомендации для частного хозяйства — открытое пространство на высоте 10-12 метров, вдали от зданий и высоких деревьев.
В случае рассматриваемой модели есть еще одна особенность. Датчик требует обязательной ориентации своего корпуса для передачи корректной информации о сторонах света. Никаких механических или программных возможностей регулировки этого параметра нет. При установке на штангу это не критично, поскольку можно выбрать требуемое направление поворотом держателя, но при креплении на плоскую поверхность придется заранее просчитать этот момент.
Аналогичные пожелания есть и к датчику осадков — открытое пространство и высота два метра над землей.
После установки или замены батареек во внешних датчиках, необходимо их сбросить нажатием соответствующей кнопки. Опыт с другими аналогичными моделями показывает, что бояться батарейного питания внешних датчиков не стоит. Хватает их очень надолго, обычно все работает и при отрицательных температурах. Производитель в последнем случае рекомендует использовать литиевые элементы питания.
Теперь пришло время включения основного блока. Устанавливаем в него резервные батарейки, нажимаем кнопку сброса, в случае наличия дополнительных датчиков запускаем процедуру их поиска.
Система поддерживает автоматическую установку часов по сигналу европейского или английского передатчиков, но поскольку регулировки часового пояса нет, у нас эта функция бесполезна. Так что часы устанавливаем в ручном режиме. В этой операции предусмотрено также изменение формата даты и выбор языка для обозначения дней недели (русского здесь нет). Фазу луны станция рассчитывает автоматически после указания полушария. На этом основные настройки устройства можно считать законченными.
Использование
Попробуем теперь разобраться, какую информацию можно найти на дисплее станции. Прогноз погоды основывается на динамике измеряемых показателей и представлен в виде одного из значков: ясно, переменная облачность, облачно, дождь, снег. Производитель говорит о том, речь в данном случае идет не о текущем моменте или ближайшем будущем, а об интервале времени 12—24 часа вперед относительно текущего момента. Так что о резком изменении погоды устройство предупредить не сможет, но можно пробовать планировать завтрашний день исходя из этих данных.
Большинство остальных данных представляет собой текущие показатели. Но сначала изучим действие кнопок. Для перехода между разными частями экрана используется «Select». Текущее поле подсвечивается почти незаметным треугольником. Кнопка «Unit» позволяет изменять единицу измерения для выбранного поля. Например, температура может быть представлена в градусах Цельсия или Фаренгейта, скорость ветра в м/с или км/ч, давление в мб или миллиметрах ртутного столба. «Min/Max» позволяет просмотреть минимальные и максимальные записанные показатели. Сброс этих данных осуществляется только в ручном режиме. При этом запоминается и в дальнейшем отображается дата и время данного действия.
Два блока температуры и влажности отвечают за внешние и внутренний датчик. В первом можно менять номер датчика кнопками «Up» и «Down». В поле влажности нажатием «Mode» выводится точка росы. В этих блоках также присутствуют индикаторы тренда значений — рост, постоянство и падение.
В блоке датчика ветра кроме направления и скорости показывается также одна из пяти пиктограмм силы ветра и «индекс охлаждения ветром». Здесь тоже можно посмотреть максимальные и минимальные значения с датчика, а кнопка «Mode» переключает отображение между «средняя скорость» и «порывы ветра».
Следующий блок имеет еще больше значений. Он используется для показа давления, уровня осадков и УФ-излучение (для последнего нужно докупить соответствующий датчик). Кроме текущих показаний, здесь представлена графическая шкала динамики за последние сутки (для УФ-излучения — за десять часов). Из границ отслеживается только максимум для УФ-излучения. Для него же отображается и общий уровень в виде одной из пяти категорий от «низкий» до «очень высокий». Для осадков можно выбрать показ уровня за последние 24 часа или с момента сброса счетчика. Отметим наличие возможности корректировки показаний датчика давления путем указания высоты над уровнем моря для места установки.
При нахождении курсора в блоке часов, можно выбрать формат представления времени, показ текущей даты, а также просмотреть почасовую историю всех показаний за последние семь дней. Отметим, что функции будильника в этой модели нет.
В целом, несмотря на достаточно крупный экран, сложно назвать устройство удобным. Эргономика не позволяет просто и быстро переключиться на другие датчики или режимы. Возможно, стоило переработать интерфейс управления для снижения числа требуемых для основных операций нажатий клавиш. Из положительных сторон отметим одновременное отображение данных с двух температурных датчиков.
Подключение к ПК
Использованию фирменной программы в документации уделено буквально несколько строк, что уже наводит на грустные мысли. Скачивать ее нужно с сайта производителя. Информации о совместимых операционных системах мы нигде не обнаружили, хотя сама программа оказалась этого года выпуска. Впрочем, справочный материал в разделе поддержки с указанием необходимости отключения проверки драйверов при инсталляции системы в Windows 8 еще больше расстраивает (причем он был просто скопирован с одного из ресурсов, посвященных работе с Adruino, а не создан специально для данного продукта — сделать несколько скриншотов и написать пару предложений оказалось для производителя слишком сложно). Документации по этой программе на сайте также не нашлось. В операционной системе станция представляется как виртуальный последовательный порт, что вполне ожидаемо. Честно говоря, сегодня использовать USB для подобного устройства, при условии наличия у него постоянного питания и необходимости определенных требований к месту размещения основного блока, несколько странно. На наш взгляд, гораздо более уместно смотрелся бы Bluetooth или даже Wi-Fi.
Интерфейс утилиты имеет несколько вариантов локализации, но русского среди них нет. Дизайн программы разработан для работы с фиксированным размером окна в 1024×768 точек. Поддержки масштабирования у него нет. Встроенная ссылка на справку отправляет на сайт производителя, где никакой полезной информации не представлено. Несмотря на заявление о «функции передачи данных в сеть Интернет» в русской версии руководства пользователя, ничего подобного программа предложить не может. Она представляет собой просто дополнительный автономный экран для отображения данных с датчиков устройства. Придумать сценарий ее использования оказалось непросто. Конечно, можно представить, что пользователь установит станцию на своем рабочем столе и подключит ее кабелем к рабочему компьютеру, а утилита будет находиться в папке автозапуска операционной системы и работать на отдельном экране... Но смысла в этом особого нет, поскольку занимать экран ПК дублированием информации штатного дисплея немного странно. Еще одной интересной особенностью является использование утилитой собственной версии истории, минимума и максимума показаний. Заметим, что при работе в современных операционных системах утилита требует запуска от имени учетной записи администратора для возможности записи истории и сохранения настроек между перезапусками, поскольку для этих данных используется папка с самой программой. Зато в настройках программы можно выбрать тему оформления (набор фоновых изображений, который при определенном опыте можно расширить самостоятельно).
Также присутствует пункт смены языка (русского здесь нет) и настройка уведомлений при выходе параметров за указанные границы. Последняя функция тоже реализована очень странно — при срабатывании пользователь видит только появление нового значка в левом нижнем углу окна. Причем даже не мигающего. Ни о каких звуках, e-mail или sms речи даже не идет.
Программа имеет несколько страниц, на которых информация с датчиков представляется в разных видах. На первом окне мы можем увидеть аналогичное штатному экрану станции оформление, включающих отображение времени, даты, фазы луны, давления, температуры, влажности, индекса жары, точки росы, осадков и ветра. Здесь можно менять единицы измерения, щелчком мыши по ним, а также номера каналов для температур и влажностей. В правом верхнем углу мы видим прогноз погоды. Выбор фоновой картинки также ему соответствует.
Выделенные страницы с показаниями температуры и влажности позволяют не только узнать текущие значения и границы за последние сутки, но и посмотреть на график изменения за 30 часов. Сами графики никак не масштабируются, но можно ввести в предусмотренное поле нужную дату.
Аналогичные возможности показывают страницы с показаниями датчиков осадков, ветра и давления. Последняя страница вероятно должна была представлять собой пользовательский вариант, на котором он самостоятельно собирает требуемые ему виджеты. Но как их на нее добавить — разобраться не удалось.
Единственной возможностью использовать данные станции вне штатной программы является их экспорт в файл в ручном режиме. Производитель и здесь путает форматы и вместо честного названия csv говорит об Excel. В таблице представлены почасовые отчеты по всем записываемым показателям, включая температуры, влажности, скорость и направление ветра (средняя и порывы), осадки и давление.
В целом программа очень разочаровала. Все можно было бы сделать гораздо удобнее, интереснее и функциональнее, включая автоматические отчеты, уведомления по электронной почте и экспорт в другие системы и программы.
В сети можно найти несколько программ сторонних разработчиков, позволяющих считывать данные с погодных станций данного производителя и использовать их в своих проектах (включая накопление, анализ и публикацию в различных форматах и видах). К сожалению, рассматриваемая модель использует отличный от предшественников протокол, а подобрать работающий вариант у нас не удалось. Хотя вполне возможно появление поддержки этой версии в дальнейшем.
Заключение
Oregon Scientific WMR89 в базовой комплектации представляет собой достаточно интересное решение для мониторинга погодных условий. В системе предусмотрены внутренний и внешний датчики температуры и влажности, сенсор давления, контроль за скоростью и направлением ветра, а также подсчет выпавших осадков. Все внешние датчики являются беспроводными, что существенно упрощает их установку. Дополнительно станцию можно расширить парой датчиков температуры/влажности (например, для подвала, гаража или бассейна) и сенсором УФ излучения.
Основной блок системы, кроме показа текущих значений, может предложить просмотр истории за несколько дней, а также имеет поле прогноза погоды. Однако с точки зрения удобства использования он, на наш взгляд, получился не очень удачным.
Функция подключения к компьютеру через интерфейс USB не оправдала наших ожиданий. Конечно, можно считать ее некоторой компенсацией нечитаемого экрана основного устройства, но хотелось бы видеть от этого решения существенно более богатых возможностей с точки зрения использования собранных данных и автоматизации.
В случае необходимости интеграции в другие системы, вероятно, стоит смотреть в сторону таких моделей как WMR88 или WMR200, для которых существуют альтернативные программы, понимающие их протоколы, что существенно расширяет возможные сценарии использования продуктов.
Рассмотренный продукт уже начал появляться на локальном рынке. Стоимость в момент написания материала составляла около 10 000 рублей.
