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使用Grafana进行物联网监测:Eurac如何观察阿尔卑斯山的气候变化

2021年1月4日4分钟

在这篇客座博客文章中介绍的工作是几位同事的成就Eurac研究.幕后有一个很棒的团队:卢卡·卡塔尼,马丁·帕尔马,诺伯特·安德烈塔,亚历山德罗·赞多奈,约翰内斯·克鲁兹,乔治·尼德里斯特。

数据是研究的基础

2014年,位于意大利阿尔卑斯山脉的马齐亚(Matsch)研究基地被正式接受为长期社会生态研究LT ER (S)的网站。监控基础设施由Eurac研究博尔扎诺大学它由24个自动小气候站组成,位于海拔从1000米到2700米不等的山地生态系统中,每15分钟记录若干气象和生物物理变量。其主要目的是收集知识基础,描绘这一高山生态系统的趋势和时空动态,并研究长期的气候和土地利用变化。

意大利南蒂罗尔的Matsch/Mazia研究基地2700米的最高监测站的视图。

Grafana是如何发挥作用的

Eurac研究团队将Grafana用于几个不同的目的。除了基础设施监控和维护之外,我们还使用Grafana作为数据分析工具来识别趋势和模式,并公开分享我们的仪表板以使我们的数据更容易访问。

好的、坏的和丑陋的数据

我们按照“数据优先”的原则建立了监测网络,尽管我们的数据流根本不是物联网的典型。事实上,我们的团队需要执行一些“特技”来帮助我们在一些非常不寻常的条件下正确和定期地向后端InfluxDB数据库提供数据。我们说的是靠太阳能(电池和光伏板)运行的传感器和数据记录仪;偏远的阿尔卑斯山谷中不稳定的移动电话网络;温度范围为-30°至+35°C;积雪超过3米;动物、雪崩和风暴有时会猛烈袭击。(这就是我们所说的“噱头”)在这些类型的情况下,我们的Grafana仪表板成为监控我们的基础设施并使我们的团队能够快速响应警报和问题的关键维护工具。

我们收集的经验数据既不好也不坏。对于研究,我们寻求好的数据,而对于维护,我们需要快速描述坏的数据。这些丑陋的数据并不一定有负面的含义,因为它可能只是向我们展示了意想不到的事情,比如土壤温度传感器显示,由于奶牛选择了错误的地方作为厕所,午夜的温度会达到峰值。是的,Grafana在这方面也有帮助!

好的数据:Grafana有助于探索不同传感器和不同时间尺度之间的模式。图中显示了土壤含水量与土壤水势的关系(所谓的保水曲线)情节插件。

仪表盘值一千张照片

与图片相比,图形具有显示时间变化的独特能力。然而,在我们的具体设置中,自动小气候站在空间上沿海拔梯度分布,从1000米到2700米;因此,我们也可以描绘空间趋势和模式。如果一个图表很强大,那么将多个图表组合到动态仪表板中就可以创建一个故事线,在这个故事线中,山与所有相关的生物物理过程都在与我们交流。

使用Grafana,我们创建了几个仪表板来探索几个传感器之间的趋势和模式。我们还设计了专题仪表板来探索空间和海拔梯度模式。在Grafana中,我们可以毫不费力地将所有监测站中测量的一个变量分组,这使我们能够以近乎实时的方式探索雪和植被高度等空间和时间数据。

专题仪表板显示不同地点从1000米到2700米的积雪高度(以及积雪融化后的植被高度)。

外展,公众参与的挑战

我们致力于分享我们的监测活动,不仅是为了证明公共资金的使用是合理的,而且也是为了让公众和利益相关者参与数据驱动的研究。我们将仪表盘集成到我们的数据浏览器,多亏了它漂亮的设计和用户友好的功能,Grafana帮助我们创造了吸引人的作品公共指示板,用户可以在这里探索分布在这个美丽的地方的监测站的几个气象变量登山谷