基于移动互联网技术的气象科普产品开发探索

张倩 唐立岩

摘 要 随着科技的发展，移动互联网技术已经日益成熟，并且正在深深影响着我们的生活。面对气象科普事业快速发展的今天，如何更好地将移动互联网技术与气象科普工作相结合，创新气象科普产品形式，丰富气象科普产品种类，是气象科普工作者面临的重要问题之一。文章以桌面气象站类产品为例，就移动互联网技术在气象科普产品中的应用进行了探讨，并阐述了基于移动互联网技术的桌面气象站产品设计与开发思路。

关键词 移动互联网；气象；科普产品；桌面气象站

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）213-0001-03

随着全球气候持续变暖， 各类极端天气频繁发生，所造成的灾害损失和影响也不断加重[1]，气象与生活的关系越来越密切，人们也越来越关注天气气候信息、关注气象科普内容。随着科技的发展，移动互联网技术已经日益成熟，特别是3G和4G通信技术的发展，以及手机、平板电脑等移动终端普及的推动，各种基于移动互联网平台的科普产品和应用日益涌现[2]。将移动互联网技术与气象巧妙结合，不仅可以方便公众更快速高效的获取气象信息，同时也是对报纸、电台、电视等各类传统媒体气象信息发布渠道的进一步拓展。基于移动互联网技术的气象科普产品研发，将进一步丰富气象科普产品种类，提升气象科普产品吸引力，更好地拉近公众与气象的距离。

1 移动互联网技术在科普产品中的应用探讨

近几年，移动通信和互联网成为了当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，它们的增长速度是任何预测家未曾预料的，移动互联网更是如此[2]。移动互联网科普产品是基于移动互联网数字技术，将科普产品进行数字化开发或创新制作，并通过移动终端获取的包含相关科普内容的产品，主要包括科普视频动漫、科普游戏、科普读物及相关科普应用App等。

据中国互联网络发展状况统计报告显示，截至2017年12月，中国网民规模达7.72亿，普及率达到55.8%，超过全球平均水平（51.7%）4.1个百分点，超过亚洲平均水平（46.7%）9.1个百分点。其中手机网民规模达7.53亿，网民中使用手机上网人群的占比由2016年的95.1%提升至97.5% [3]。消费群体的规模逐年递增，科普产品需要积极适应新环境，移动互联网科普产品迎来了重要发展机遇。

国内已有不少相关学者和研究机构意识到借助移动互联网技术，发展移动互联网科普产品正成为一种趋势。中国科协、北京科协、团中央少工委、电子工业出版社、中国科技馆和中科院都在尝试推动建设科普动漫、科普游戏、手機科普和科学社会化网络服务平台等[4]。中国气象局气象宣传与科普中心也开发设计了一系列基于移动互联网技术的气象类科普产品。

2 目前市面上桌面气象站类产品现状调查

2.1 什么是桌面气象站

提起气象站，人们首先会想到天气预报，一般传统媒体都会设有天气预报模块，方便公众了解天气资讯，相信大多数人还会通过网络，简单点击几下获取到详细的天气信息和各种指数。但天气预报节目或是网上获取的数据都是整个城市或区域的，代表居住地区的整体天气情况，如果我们想要了解身边的气象信息呢？比如家里、学校、办公室等，传统方式或是互联网恐怕都难以迅速实现。

一种可以放在身边的小型智能气象站类型产品应运而生，此类产品我们可以统称为“桌面气象站”。桌面气象站顾名思义，外观小巧，可以放置于桌面，随时调整放置场景，便于携带移动；内部可集成多种气象探测传感器，实现室内外温、湿、压、空气质量等相关气象要素的探测和显示；此外，还可通过移动互联网技术等实现远程数据的实时获取。

2.2 市场上桌面气象站类产品优势与劣势

通过调研目前市场上或各研究领域中与桌面气象站具有类似功能的产品发现，这些被命名为“某某气象站”的产品，价格下至十几元，上至千余元，种类非常丰富。从产品功能来看，价格相对低廉的产品，主要以时钟显示加温度或湿度显示为主；价格相对较高的产品，可以监测的要素更为全面，除了温度、湿度，还包括气压、空气质量、二氧化碳浓度等。从产品形式来看，主要分为一个监测模块或多个监测模块，一个监测模块主要针对室内各类气象数据的监测，多个模块就是在室内监测模块基础上进行拓展，同时可以监测室外的某些气象数据。

通过对比不难看出（如表1），一些价格较高的桌面气象站类产品，可以监测到的要素十分丰富，而且一般可以利用移动互联网技术实现数据的随时随地获取，产品更重视个性化设计，外观独具匠心，操作过程有一定趣味性，对公众有一定吸引力，但部分听起来很有“科技感”的功能，在实际操作中性能并不稳定，容易出现问题；一些价格相对低廉的桌面气象站类产品，具备的监测要素十分有限，外观也不够新颖，而且缺失移动互联网技术的支持，难以实现数据的远程监测，用户体验大打折扣，容易让人失去兴趣。

3 基于移动互联网技术的桌面气象站类产品开发设计

3.1 桌面气象站设计框架

基于前期对市面上部分相关产品的调研，进一步明确了开发思路，本文设计的桌面气象站作为一种气象科普产品，要突出鲜明的气象特色。在外观上，以简约风格为主，融入标志性气象造型元素；在功能上，以成本可控为前提，要满足对温度、湿度、压强、PM2.5等基本气象要素的监测，并具有一定扩展性。

桌面气象站的组成包括多个模块（如图1），用户使用相应的模块实时监测室内的气象参数、空气质量等情况；采集气象预警信息，并根据用户地域进行语音播报推送（需联网）；还可以连接手机，通过App实时反馈与记录气象参数，并对超标的参数进行提示。

3.2 桌面气象站设计方案

桌面气象站具体包括气象站核心控制模块、气象站数据传感拓展模块、互联网蓝牙音箱模块和外观模块等几部分。各模块具有一定独立性，部分模块可以根据不同的使用场景单独或组合使用，每个模块在对应位置设有专门的连接装置，通过磁铁、卡扣方式进行连接和紧固，同时又便于拆卸。

3.2.1 气象站核心控制模块

气象站核心控制模块使用32位单片机作为主控芯片，搭载1.5寸OLED屏作为显示屏幕，拥有电源开关、模块扩展控制等功能按键。模块可将采集到的数据分区域化显示，并对一周7天的数据进行数据分析，再搭载无线WiFi芯片作为数据传输桥梁，内部GPS芯片可以获取位置信息，基于位置进行气象预警信息下载、显示和语音播报推送。模块拥有无线状态显示灯，数据可以接入家庭WiFi，通过无线直连技术进行设备控制调试，并将传感器采集到的數据传输到App终端，配套的App可以进行数据的读取和警报提示。模块采用聚合物电池供电，可通过USB、充电宝等常见设备进行充电。

3.2.2 气象站数据传感拓展模块

气象站数据传感拓展模块以温度、湿度、大气压传和PM2.5传感器等数据采集传感器作为气象数据获取工具，通过USB接口与气象站核心控制模块相连接，将采集到的数据输入控制模块并在其上记录和显示。拓展模块可根据需求扩展和接入不同的数据传感器，独立主控的设计使设备具有不受限制的升级拓展可能。

3.2.3 互联网蓝牙音箱模块

互联网蓝牙音箱模块使用WiFi模块和蓝牙高速传输芯片，搭载50MM全频喇叭单元。设备可通过该模块对下载推送的气象预警信息进行实时广播，还能连接WiFi独立上网进行音乐收听，以及使用蓝牙连接手机播放音频，同时还可集成带回音及噪声消除技术的麦克风，点击通话按钮即可使用扬声器进行无噪声无回音的免提通话。

3.2.4 外观模块

外观模块主要是对桌面气象站外观造型进行整体设计，突出气象特色，可以根据人影飞机造型制作树脂摆件，以不锈钢支架与底座相连接，采用可替换的接口，用户可根据喜好自由更换摆件，也方便后续推出一系列气象装备模型进行升级替换。此外，在整体造型中加入一个笔筒框架，进一步丰富设备实用功能，满足用户基本需求。

4 前景与展望

随着大数据时代的到来，新技术不断创新和应用，基于移动互联网技术的科普产品越来越受到人们欢迎。桌面气象站作为一种气象科普产品，与传统气象站相比，在精度与专业性上存在一定差距，但这类产品操作简单，小巧便携，具有一定装饰性和实用功能，不仅有效激发了公众对气象科普和气象探测的兴趣，也为气象颇具神秘感的专业形象增添更多亲切感，是一种实现公众与气象“零距离”接触的智能气象科普产品。今后，还需要进一步探索如何对桌面气象站类产品进行升级改造，更好地利用移动互联网技术，在气象科普产品中融入更多具有趣味性、科技感的实用功能。

未来，利用移动互联网技术推进气象科普产品研发工作，一方面可以借助科技手段创新气象科普产品形式，提升产品影响力，满足不同受众对气象科普的需求；另一方面也可以为探索基于移动互联网平台的气象信息发布、传播和接收形式提供有益借鉴。

参考文献

[1]李范，马驰，黄德生.全球极端天气研究的情报学分析[J].现代情报，2012（9）：9-15.

[2]龚晗.移动互联网技术在科普中的应用探索[J].自然科学博物馆研究，2016（S2）：39-42.

[3]第41次《中国互联网络发展状况统计报告》[EB/OL]. 2018，1.

[4]何同亮，周荣庭，李雅筝.基于消费价值理论的移动互联网科普产品消费意愿研究[J].科普研究，2016（4）：12-17.