《Raspberry Pi 樹莓派官方消息》智能浮標|奧斯丁國際有限公司 OURSTEAM Internationl

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2021 / 06 / 03

當身為T3chFlicks團隊一員的Steph正在撰寫關於Grenada海平面上升影響的本科論文時，她意識到要獲得關於海平面對海岸線影響的可靠、連續的數據是多麼困難。

“我們想要創建一個解決方案，”她告訴我們，“該解決方案創建成本低、易於運行並提供有意義的數據。從更大的角度來看，我們能夠創造連續的資料集讓我們能夠更全面地了解我們的海岸正在發生的事情，這真的很重要。”

團隊嘗試了解推動沿海變化的機制也很重要。“了解海岸變化的方式和原因是強而有力地證據政策決定的第一步，用以保護它們，”Steph說。

浮標啊浮標!

經過六個月的規劃和設計，包括團隊實際構建和部署原型的“兩個擁擠的星期”（相關影片請參見magpi.cc/smartbuoy），智能浮標終於降落在Grenada的溫暖水域。

但是，正如Steph解釋的那樣，在此過程中存在一些問題。“最具挑戰性和最耗時的部分是設計浮標外殼並確保其防水。雖然使系統由太陽能供電非常簡單，但確保它使用最少的電力需要構建電力調度系統。我們還為我們希望浮標測量的內容設定了很高的標準。確保所有零件都以良好的精度工作是一項巨大的挑戰，而我們還沒有完全做到這一點。”

此外，該團隊於浮標內部使用的Arduino存在內存問題，而SPI連接需要多工器。“在一些初始測試中，感測器給出了非常奇怪的結果，所以我們不得不回歸基礎。從好的方面來說，（用於基站的）Raspberry Pi 完美運作！” Steph說。

智能浮標本質上是一個由Arduino控制的太陽能感測器系統。“一旦部署，浮標就會透過無線電將環境特徵的測量結果（包括波高、波浪功率和水溫）傳送到 Raspberry Pi 基站，該基站承載實時儀表板並將測量結果存儲在數據庫中。”

該團隊選擇了Raspberry Pi，因為它可以直接編程並連接到無線電模組，因此它可以與浮標內的Arduino進行通訊。“運行Linux意味著為儀表板運行數據庫和服務器很簡單。無線電信號的最大距離為1公里，因此當浮標在海上時，我們將基站放在陸地上，”Steph解釋說。

對未來的希望

儘管該團隊無法讓智能浮標保持在Grenada水域中的時間達到他們所希望的那樣長，但從這次運作中獲得了許多積極的成果，包括他們從建造中學到的經驗教訓。“我們希望能夠投入更多時間來完善該專案並製作更多浮標——一個環繞島嶼的網絡將是驚人的，並且會讓您對海岸有一個非常有趣、全面（並且希望是有意義的）的觀察。”

此外，他們還向Grenada國家科學技術委員會的一些官員介紹了他們的原型：“他們的反饋是，像浮標這樣的東西，無需人工輸入即可提供可靠數據，非常寶貴。” 但最重要的是，Steph和團隊已經實現了在預算內製作智能浮標的最初目標。“當我們開始這個專案時，是為了製作一個原型，以表明你可以製作類似於一千磅研究浮標的東西而不會濺出水來。”

雖然他們知道智能浮標仍處於原型階段，但該團隊希望進行改善。“看到浮標投入生產真是太棒了，我們相信這對教育、公民科學家甚至小型政府來說都是一個非常有價值的工具。”

其他人的反應也很積極，正如Steph透露的那樣：“當西班牙的一位老師與我們聯繫並分享他正在與他們的班級一起改造浮標時，這讓我們感到非常高興……我們真的希望這個專案能激勵其他人，並且樂意聽取任何可以幫助我們將浮標提升到新等級的人的意見！”

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