Sääpalvelun suunnittelu ja toteutus

Abstract

Tämä työ tehtiin Ohjelmistotalo Koodiavaimelle suunnitellen ja toteuttaen reaaliaikaista säätilatietoa tarjoava sääpalvelu. Sääpalvelun tarkoituksena on tarjota purjeveneilijöille ja muille merenkävijöille reaaliaikaista havaintotietoa sääennusteiden tueksi, jonka myötä se antaa tärkeää tietoa satamaan lähestymisestä sekä veneen kiinnityksestä. Palvelun tarkoituksena on myös kerätä kattavasti säätilatietoa tutkimista varten, jonka perusteella voidaan toteuttaa paikallisia suunnitelmia eri kohteiden ympärille.

Havaintoasema on toteutettu käyttäen Vaisalan laitteita, joita ovat Vaisala HydroMet™ -järjestelmä MAWS110 sekä WXT520-säälähetin. MAWS110-järjestelmä toimii tiedonkeruu- sekä tietoliikennealustana, joka yhdistää havaintoaseman laitteet erilaisin tiedonsiirtoyhteyksin ja suorittaa havaintotiedoille erilaisia laskelmia. WXT520-säälähetin mittaa tuulen nopeutta ja suuntaa, lämpötilaa, sademäärää, ilmanpainetta sekä suhteellista ilmankosteutta. Havaintoasema on rakennettu yksittäiselle saarelle Hangon kuntaan ja käyttää virtalähteenään akkua, jota ladataan aurinkokennoilla. Havaintoasema käyttää Ohjelmistotalo Koodiavaimen suljettua APN-mobiiliverkkoa turvalliseen tiedonsiirtoon GPRS/UMTS-verkon kautta. Havaintoasema on konfiguroitu lähettämään havaintotietoja tietyin väliajoin palvelinympäristöön, jossa Windows-palvelu vastaanottaa tulevia yhteyksiä ja tallentaa tiedot tietokantaan.

Www-käyttöliittymä on toteutettu Concrete5-sisällönhallintajärjestelmällä, jonka ominaisuuksia on hyödynnetty havaintoasemien ja -tietojen hallintaan ja käsittelyyn. Www-käyttöliittymän toteutuksessa on hyödynnetty MVC-arkkitehtuuria sekä REST-arkkitehtuurityyliä rajapinnan toteutuksessa. Havaintotietoja esittävä kaavio on toteutettu Flot-kaaviokirjastolla, joka on jQuery-Javascript-kirjaston liitännäinen. Asynkroninen tiedonsiirto www-käyttöliittymän ja palvelinrajapinnan välillä on toteutettu jQueryn AJAX-metodilla.

Työn tuloksena valmistui vielä kehitysvaiheessa oleva sääpalvelu, jossa havaintoasema lähettää reaaliaikaista havaintotietoa käsiteltäväksi helppokäyttöisellä www-käyttöliittymällä.

This Bachelor's thesis deals with designing and developing a service which offers realtime weather information. The work was done for Ohjelmistotalo Koodiavain. The purpose of the service is to offer realtime weather information for sailors, to be used along with weather forecasts, which gives important information for approaching the dock and for attaching the boat. Another purpose of the service is to collect weather information for researching and improving the environments of the docks.

An observatory was built, using equipment provided by Vaisala, which are the Vaisala HydroMet™ system MAWS110 and the WXT520 weather transmitter. The MAWS110 system acts as a data logger and communication platform, which connects the observatory equipment by different communication methods and performs different kinds of calculations based on the weather information. The WXT520 weather transmitter measures wind speed and direction, temperature, rainfall, air pressure and relative air humidity. The observatory has been built on an island near Hanko. As a power source it uses a battery charged by solar power. The observatory uses a closed APN mobile network provided by Ohjelmistotalo Koodiavain for secured data communications over the GPRS/UMTS network. The observatory is configured to send weather information at regular intervals to a server where a Windows service receives incoming communications and saves the data to a database.

The WWW user interface was built with the Concrete5 content management system, used for managing the observatory and processing the weather information. MVC architecture was utilized in the WWW user interface and the REST architectural style in programming the interface. The chart presenting the weather information was built with the Flot charting library, which is a plugin of the jQuery-JavaScript library. Asynchronous communication between the user interface and the server API was built using the AJAX method of the jQuery library.

The result of this work was a service where the observatory sends weather information in realtime, processed with a user-friendly user interface. The service is still under development.