CN103616733A - 气象数据采集以及天气预报方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气象数据采集以及天气预报方法、装置和系统；其中的气象数据采集装置包括：印制电路板PCB；气象传感模块，与所述PCB连接，适于产生并输出针对气象的采集数据；连接接口，与所述PCB连接，适于与移动设备连接；数据处理单元，与所述PCB连接，并通过PCB与所述气象传感模块以及连接接口分别连接，适于将其接收到的采集数据通过所述连接接口向移动设备传输；电源模块，与所述PCB连接，适于通过所述PCB为所述装置中的用电元件提供电力能源。

Description

气象数据采集以及天气预报方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及天气预报技术领域，具体涉及一种气象数据采集装置、气象数据采集方法、气象数据采集系统、天气预报方法以及天气预报系统。

背景技术

目前，人们日常所能获得的天气预报信息通常是专业气象台发布的天气预报信息。

专业气象台主要是通过专业气象卫星、雷达站以及地面气象站等方式采集温度、湿度、气压、风向以及风力等气象数据，并利用大型计算机对采集的气象数据进行集中处理，如利用大型计算机按照预先设定的天气预报计算公式对采集的气象数据进行计算，从而获得并发布天气预报信息。

专业气象台为了使其采集的气象数据不受干扰，通常会将采集气象数据的采集设备设置在特定地点，如地面气象站通常会被设置在有一定隔离环境的无人区域，且地面气象站通常位于具有一定绿化的环境中，另外，地面气象站的采集设备往往会被设置在百叶箱内；从而专业气象台所采集的数据通常为能够代表大范围地区气象情况的典型数据，进而专业气象台所发布的天气预报信息通常能够表示出大部分地区的气象情况。

发明人在实现本发明过程中发现，局部地区的实际环境可能和专业气象台的采集设备所处的实际环境有较大的差异，这样，专业气象台所发布的天气预报信息很可能会和局部地区的实际气象情况不相符，而如果在局部地区设置地面气象站等采集设备，则会极大增加天气预报的实现成本。另外，由于专业气象台的采集的气象数据需要层层上报之后，才能够计算得出天气预报信息并向公众发布，而且，对于采集设备设置较少的区域而言，往往需要结合其他区域的气象数据进行综合分析才能获得该区域的未来天气情况，因此，专业气象台发布天气预报信息有时会存在不及时的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的气象数据采集装置、气象数据采集方法、天气预报方法以及相应的天气预报系统。

依据本发明的一个方面，提供了一种气象数据采集装置，其包括：印制电路板PCB；气象传感模块，与所述PCB连接，适于产生并输出针对气象的采集数据；连接接口，与所述PCB连接，适于与移动设备连接；数据处理单元，与所述PCB连接，并通过PCB与所述气象传感模块以及连接接口分别连接，适于将其接收到的采集数据通过所述连接接口向移动设备传输；电源模块，与所述PCB连接，适于通过所述PCB为所述装置中的用电元件提供电力能源。

依据本发明的另一个方面，提供了一种气象数据采集方法，所述方法包括：气象数据采集装置向移动设备传输其产生的采集数据；移动设备接收所述气象数据采集装置传输来的采集数据；移动设备利用其存储的天气预报基础数据对其接收的采集数据进行过滤，并根据过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；移动设备向云端传输其产生的气象采集信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种气象数据采集系统，其中，所述系统包括：上述气象数据采集装置以及移动设备，所述气象数据采集装置通过其连接接口与移动设备连接；所述移动设备中设置有上传处理模块，且所述上传处理模块包括：接口模块，与所述气象数据采集装置连接，适于接收所述气象数据采集装置传输来的采集数据；过滤模块，适于利用移动设备中存储的天气预报基础数据对接口模块接收的采集数据进行过滤；上传模块，适于根据所述过滤模块过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，并向所述天气预报装置传输所述气象采集信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种天气预报方法，其包括：上述气象数据采集方法；以及下述步骤：云端接收多个移动设备传输来的气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；云端根据气象采集信息中的采集位置确定所述气象采集信息中的气象数据所属的区域；针对不同的区域，云端根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；云端根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种天气预报系统，所述系统包括：上述气象数据采集系统以及云端设备，且所述云端设备包括：接收模块，适于接收多个移动设备传输来的气象采集信息，其中，气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；区域识别模块，适于根据气象采集信息中的采集位置确定气象采集信息中的气象数据所属的区域；计算模块，适于针对不同的区域，分别根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；下发模块，适于根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

本发明实施例的气象数据采集装置、气象数据采集方法、气象数据采集系统、天气预报方法以及天气预报系统通过将气象数据采集装置与移动设备（如用户的智能移动电话等）连接，使移动设备可以基于气象数据采集装置传输来的采集数据产生气象采集信息；移动设备通过将气象采集信息传输至云端，使云端可以通过多个移动设备收集到多个区域的气象采集信息，从而使云端可以针对各区域分别计算天气发展趋势成为可能；由此可知，本发明可以在不新增设置地面气象站等采集设备的情况下，获得多个局部地区的气象数据；通过利用各区域中的气象数据以及气象数据的采集时间来计算各区域的天气发展趋势，可以较准确的确定出最近时间段内各区域的天气发展趋势；通过向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息，可以使用户明确获知其所在的局部地区未来一段时间的天气情况；由于多个移动设备均可以随时提供离散的气象采集信息，因此，本发明可以随时基于过去最近一段时间内的各区域的气象采集信息及时计算出各区域的天气发展趋势并下发给相应的移动设备，是专业天气预报的有力补充；从而本发明可以避免专业气象台为实现局部地区的天气预测的准确性而大规模投入建设资源以及人力资源的现象，且可以在一定程度上提高天气预报的及时性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一的气象数据采集装置示意图；

图2示出了根据本发明实施例二的气象数据采集方法流程图；

图3示出了根据本发明实施例二的气象数据采集装置与移动设备信息交互示意图；

图4示出了根据本发明实施例三的气象数据采集系统示意图；

图5示出了根据本发明实施例四的天气预报方法流程图；

图6示出了根据本发明实施例五的天气预报系统示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一、气象数据采集装置。该气象数据采集装置可以称为便携式气象数据采集装置。下面结合图1对本实施例的气象数据采集装置进行说明。

图1中，气象数据采集装置主要包括：PCB100（PrintedCircuitBoard，印制电路板，图1中未示出）、气象传感模块110、连接接口120、数据处理单元130以及电源模块（图1中未示出）；该装置还可以包括：模数转换模块140以及整流变压电路150。

PCB100主要适于承载本装置中的多个元器件，并实现其上设置的各元器件之间的电连接以及信号连接。该PCB100可以为单面PCB。

气象传感模块110与PCB100连接，如气象传感模块110可以设置于PCB100上。气象传感模块110可以通过PCB100与数据处理单元130连接。

气象传感模块110主要适于产生并输出采集数据，该采集数据是与气象有关的采集数据。气象传感模块110可以具体包括大气压力传感器、湿度传感器以及温度传感器等与气象相关的传感器，从而气象传感模块110产生并输出的采集数据可以为大气压力传感数据、湿度传感数据以及温度传感数据等与气象相关的采集数据。

本实施例中的气象传感模块110可以为模拟型气象传感模块，也可以为数字型气象传感模块；也就是说，大气压力传感器、湿度传感器或者温度传感器等与气象相关的传感器可以为模拟型传感器，也可以为数字型传感器。

在本实施例中的传感器为模拟型传感器的情况下，传感器与数据处理单元之间可以设置有模数转换模块140，由模数转换模块140将模拟型传感器产生的模拟型传感数据转换为数字型传感数据，且模数转换模块140将转换后的数字型传感数据传输至数据处理单元130。当然，在本实施例中的数据处理单元130自身具有模数转换功能的情况下，可以不再设置模数转换模块140，且模拟型传感器产生的模拟型传感数据可以直接提供给数据处理单元130，由数据处理单元130进行模数转换操作。

连接接口120与PCB100连接上。连接接口120可以通过PCB100与数据处理单元130连接。连接接口120是本实施例的气象数据采集装置与移动设备连接的接口，即气象数据采集装置通过连接接口120与移动设备连接。该连接接口120使气象数据采集装置可以与移动设备进行信息交互，并使气象数据采集装置可以从移动设备处获取电力能源。

连接接口120可以例如为音频插头的形式，即连接接口120包括音频插头（即耳机音频插头）以及连接线，该音频插头（如3.5毫米的耳机音频插头）与移动设备的音频插口（耳机音频插口）插接，音频插头与连接线连接，且连接线与PCB100连接。当然，连接接口120也可以为其他形式，如连接接口120为标准的miniUSB的形式等。

数据处理单元130与PCB100连接，如数据处理单元130设置于PCB100上。数据处理单元130通过PCB100与气象传感模块110以及连接接口120分别连接。

数据处理单元130是本实施例装置的核心控制元件，可以对本装置的数据传输以及电力供给等进行控制；例如，数据处理单元130可以将气象传感模块110产生的采集数据通过连接接口120传输给移动设备；再例如，数据处理单元130控制电源模块为相应的元件提供电力资源。

数据处理单元130向移动设备传输采集数据的一个具体的例子为：数据处理单元130通过连接接口120接收到移动设备传输来的连接请求信息（如基于音频信号的连接请求信息）后，执行相应的操作，并向移动设备返回连接建立信息（如基于音频信号的连接建立信息）；之后，数据处理单元130通过连接接口120接收到移动设备传输来的采集数据请求信息时，将气象传感模块110当前产生的采集数据传输给移动设备。

数据处理单元130可以例如为单片机或者可编程逻辑器件等可以通过运行相应的程序而实现相应的控制处理操作的元器件。

电源模块与PCB100连接，如电源模块设置于PCB100上。电源模块主要适于利用其存储的电量为本实施例的装置中的各用电元件提供电力能源。

电源模块可以例如包括储能电容，也可以例如包括电池模块，还可以例如同时包括储能电容以及电池模块。

储能电容可以与数据处理单元130等用电元器件电连接。储能电容主要适于在装置中出现供电不稳定的情况下，作为供电补充的形式为用电元器件提供电能，并在本装置工作过程中，存储本装置中多余的电能；一个具体的例子，在本实施例的装置中的连接接口120刚插入移动设备的耳机音频插口时，储能电容快速放电，以驱动数据处理单元130及时获取传感器感测到的采集数据，这样，数据处理单元130可以根据移动设备的请求而将采集数据及时传输给移动设备。

电池模块可以与数据处理单元130等用电元器件电连接。电池模块主要适于在装置中出现供电不稳定（如储能电容电量不足以及音频连接供电不足等）的情况下，为装置中的用电元器件提供电力能源。

整流变压电路150与PCB100连接，整流变压电路150可以设置于PCB100上。整流变压电路150可以通过PCB100与本装置中其他用电元器件连接，这样，本实施例可以为装置中的用电元件提供相应规格且稳定的电力能源；如整流变压电路150与连接接口120连接，整流变压电路150对通过连接接口120流入本装置的电流进行整流变压处理，这样，整流变压电路150可以将移动设备提供的电力能源转换为符合本装置的各用电元器件要求的电力能源。

整流变压电路150可以根据数据处理单元130的控制执行相应的整流变压处理操作。

实施例二、气象数据采集方法。下面结合附图2和图3对本实施例的方法进行详细说明。

S200、气象数据采集装置向移动设备传输其产生的采集数据。

具体的，本实施例中的移动设备可以为智能移动电话、平板电脑以及笔记型计算机等智能移动设备，且本实施例中的移动设备应可以实现与云端设备的无线信息交互。

在本实施例中，每一个移动设备均会连接一个气象数据采集装置，移动设备与气象数据采集装置之间通常采用有线连接方式连接，如气象数据采集装置的耳机音频插头插入移动设备中的耳机音频插口以实现两者之间的有线连接；当然，本实施例也不排除移动设备与气象数据采集装置之间通过蓝牙等无线连接方式进行连接的可能性。

气象数据采集装置可以包括：温度传感器、湿度传感器以及气压传感器中的至少一个；也就是说，气象数据采集装置向移动设备传输的采集数据可以包括：温度信息、湿度信息以及大气压力信息中的至少一种。

气象数据采集装置可以基于移动设备的请求而向移动设备发送其产生的采集数据；气象数据采集装置也可以主动向移动设备发送其产生的采集数据。

S210、移动设备接收气象数据采集装置传输来的采集数据。

具体的，移动设备接收到的采集数据通常是其请求气象数据采集装置传输来的采集数据，一个具体的例子，如图3所示，移动设备（如本发明新增的360天气服务）在监控到移动设备音频插口插入了音频插头的情况下，移动设备（如本发明新增的360天气服务）产生连接请求信息（基于音频信号的连接请求信息）并通过音频插口发送该信息；气象数据采集装置（即图3中的天气设备，也可以称为360天气设备）在通过其连接接口接收到移动设备传输来的连接请求信息后，执行相应的操作，并向移动设备返回连接建立信息（基于音频信号的连接请求信息）；之后，移动设备（如本发明新增的360天气服务）根据连接建立信息中的属性信息确定出发送该连接建立信息的设备为气象数据采集装置（即360天气设备）的情况下，移动设备（如本发明新增的360天气服务）触发移动设备中的天气客户端（也可以称为360天气客户端），天气客户端产生采集数据请求信息，以请求天气数据（即气象数据采集装置产生的采集数据）；气象数据采集装置（即天气设备）在通过其连接接口接收到移动设备传输来的采集数据请求信息后，将其当前产生的采集数据传输给移动设备；移动设备（如天气客户端）对接收到的采集数据进行识别；移动设备还可以显示其当前获得的天气预报信息。

S220、移动设备利用其存储的天气预报基础数据对其接收的采集数据进行过滤，并根据过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息。

具体的，移动设备对气象数据采集装置采集并传输来的采集数据进行相应的过滤处理的目的包括：滤除不符合实际气象的采集数据，即滤除非真实气象的采集数据。

上述不符合实际气象的采集数据的一个具体的例子为：气象数据采集装置在位于室内（如空调房间）或者严酷环境（如冷库或者锅炉房等）下所采集到的采集数据。

移动设备对其接收到的采集数据进行过滤处理的一个具体例子为，移动设备以天气预报基础数据中的温度为过滤条件，将该天气预报基础数据中的温度与采集数据中的温度进行比较，并根据比较结果确定不符合实际气象的采集数据，进而移动设备删除不符合实际气象的采集数据。

上述天气预报基础数据通常可以为专业气象台发布的天气预报信息，且天气预报基础数据可以是移动设备从相应网站（如天气预报网站）下载的。

通常情况下，天气预报基础数据中的温度可以是一个温度值、多个温度值、一个温度范围或者多个温度范围等。在天气预报基础数据中存在多个温度值或者多个温度范围的情况下，不同温度值或者不同温度范围通常对应当天不同的时间段；这样，移动设备在对气象数据采集装置传输来的采集数据进行过滤时，应根据接收采集数据的当前时间将天气预报基础数据中相应时间段的温度值或者相应时间段的温度范围作为过滤条件。

移动设备对其接收到的采集数据进行过滤处理的一个具体例子为，移动设备从接收到的采集数据中获取温度值，并从其存储的天气预报基础数据中获取当前时间所属的时间段对应的温度范围，移动设备将上述获取的采集数据中的温度值与上述温度范围进行比较，如果采集数据中的温度值超出温度范围的最高值的部分达到第一预定阈值，或者采集数据中的温度值低于温度范围的最低值的部分达到第二预定阈值，则移动设备将当前的采集数据确定为不符合实际气象的采集数据，进而移动设备可以丢弃（如删除）该采集数据；如果采集数据中的温度值超出温度范围的最高值的部分未达到第一预定阈值且采集数据中的温度值低于温度范围的最低值的部分未达到第二预定阈值，则移动设备将该采集数据确定为符合实际气象的采集数据，进而移动设备可以基于该采集数据产生可以传输至云端的气象采集信息；如果采集数据中的温度值位于该温度范围之内，则移动设备将该采集数据确定为符合实际气象的采集数据，进而移动设备可以基于该采集数据产生可以传输至云端的气象采集信息。

移动设备根据过滤后保留下来的采集数据产生气象采集信息的一个具体的例子为，针对过滤后而保留下来的采集数据，移动设备将该采集数据与采集数据对应的采集时间（即采集数据的时间戳）以及采集数据对应的采集位置一起作为一条气象采集信息记录而存储起来。

移动设备产生的气象采集信息通常包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据等；其中，采集位置可以为气象数据采集装置所在地的经纬度信息（即移动设备所在地的经纬度信息）；上述气象数据可以包括大气压力信息、湿度信息以及温度信息中的至少一个。优选的，上述气象数据最好包括大气压力以及湿度。另外，上述采集位置可以为移动设备基于其自身的定位功能而获得的经纬度信息。

S230、移动设备向云端传输其产生的气象采集信息。

具体的，移动设备可以采用定时上传方式将其存储的至少一条气象采集信息传输至云端。当然，本实施例也不排除移动设备采用实时上传方式将其产生的气象采集信息及时的传输至云端的实现方式。

另外，移动设备可以将气象采集信息承载于基于HTTP的消息中，并通过流量的方式将该基于HTTP的消息传输至云端。

移动设备可以在气象采集信息成功传输至云端后，及时删除其存储的已上传至云端的气象采集信息。

实施例三、气象数据采集系统。下面结合图4对本实施例的系统进行说明。

图4中，本实施例的气象数据采集系统主要包括气象数据采集装置400以及移动设备410，且气象数据采集装置400通过其连接接口与移动设备410连接。

气象数据采集装置400的具体结构如上述实施例一中的描述，在此不再详细说明。

本实施例中的移动设备410可以为智能移动电话、平板电脑以及笔记型计算机等智能移动设备，且本实施例中的移动设备410应可以实现与云端设备的无线信息交互。

本实施例的移动设备410中设置有上传处理模块411。该上传处理模块411主要适于根据气象数据采集装置400传输来的采集数据产生气象采集信息，并向云端上传其产生的气象采集信息。

上传处理模块411主要包括：接口模块4111、过滤模块4112以及上传模块4113，其中，过滤模块4112与接口模块4111以及上传模块4113分别连接。

接口模块4111主要适于与气象数据采集装置400连接，并接收气象数据采集装置400传输来的采集数据。

具体的，接口模块4111与气象数据采集装置400之间可以采用有线连接方式连接，如气象数据采集装置400的耳机音频插头插入移动设备410中的耳机音频插口以实现两者之间的有线连接；当然，本实施例也不排除接口模块4111与气象数据采集装置400之间通过蓝牙等无线连接方式进行连接的可能性。

接口模块4111接收到的来自气象数据采集装置400的采集数据可以包括：温度信息、湿度信息以及大气压力信息中的至少一种。

过滤模块4112主要适于利用移动设备410中存储的天气预报基础数据对接口模块4111接收的采集数据进行过滤。

具体的，过滤模块4112通过对气象数据采集装置400采集并传输来的采集数据进行相应的过滤处理，可以滤除不符合实际气象的采集数据，即滤除非真实气象的采集数据。

过滤模块4112对接口模块4111接收到的采集数据进行过滤处理的一个具体例子为，过滤模块4112以天气预报基础数据中的温度为过滤条件，将该天气预报基础数据中的温度与采集数据中的温度进行比较，并根据比较结果确定不符合实际气象的采集数据，进而过滤模块4112删除不符合实际气象的采集数据。上述天气预报基础数据通常可以为专业气象台发布的天气预报信息，且天气预报基础数据可以是移动设备410从相应网站（如天气预报网站）下载的。

通常情况下，天气预报基础数据中的温度可以是一个温度值、多个温度值、一个温度范围或者多个温度范围等。在天气预报基础数据中存在多个温度值或者多个温度范围的情况下，不同温度值或者不同温度范围通常对应当天不同的时间段；这样，过滤模块4112在对气象数据采集装置400传输来的采集数据进行过滤时，应根据接收采集数据的当前时间将天气预报基础数据中相应时间段的温度值或者相应时间段的温度范围作为过滤条件。

过滤模块4112对接收模块301接收到的采集数据进行过滤处理的一个具体例子为，过滤模块4112从接收到的采集数据中获取温度值，并从移动设备存储的天气预报基础数据中获取当前时间所属的时间段对应的温度范围，过滤模块4112将上述获取的采集数据中的温度值与上述温度范围进行比较，如果采集数据中的温度值超出温度范围的最高值的部分达到第一预定阈值，或者采集数据中的温度值低于温度范围的最低值的部分达到第二预定阈值，则过滤模块4112将当前的采集数据确定为不符合实际气象的采集数据，进而过滤模块4112可以丢弃（如删除）该采集数据；如果采集数据中的温度值超出温度范围的最高值的部分未达到第一预定阈值且采集数据中的温度值低于温度范围的最低值的部分未达到第二预定阈值，则过滤模块4112将该采集数据确定为符合实际气象的采集数据；如果采集数据中的温度值位于该温度范围之内，则过滤模块4112将该采集数据确定为符合实际气象的采集数据。

上传模块4113主要适于根据过滤模块4112过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，并向云端传输该气象采集信息。

具体的，上传模块4113根据过滤后保留下来的采集数据产生气象采集信息的一个具体的例子为，针对过滤后而保留下来的采集数据，上传模块4113将该采集数据与采集数据对应的采集时间（即采集数据的时间戳）以及采集数据对应的采集位置一起作为一条气象采集信息记录而存储起来。

通常情况下，上传模块4113可以采用定时上传方式将移动设备存储的至少一条气象采集信息传输至云端。当然，本实施例也不排除上传模块4113采用实时上传方式将其产生的气象采集信息及时的传输至云端的实现方式。

另外，本实施例的上传模块4113可以将气象采集信息承载于基于HTTP的消息中，并通过流量的方式将该基于HTTP的消息传输至云端。

上传模块4113可以在气象采集信息成功传输至云端后，及时删除移动设备410中存储的已上传至云端的气象采集信息。

上传模块4113上传至云端的气象采集信息通常包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据等；其中，上述采集位置可以为气象数据采集装置400所在地的经纬度信息（即移动设备所在地的经纬度信息），上述气象数据可以包括大气压力、湿度以及温度中的至少一个。优选的，上述气象数据最好包括大气压力以及湿度。另外，上述采集位置可以为移动设备410基于其自身的定位功能而获得的经纬度信息。

实施例四、天气预报方法。下面结合图5对本实施例的方法进行说明。

图5中，S500、气象数据采集装置向移动设备传输其产生的采集数据。

S510、移动设备接收气象数据采集装置传输来的采集数据。

S520、移动设备利用其存储的天气预报基础数据对其接收的采集数据进行过滤，并根据过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息。

S530、移动设备向云端传输其产生的气象采集信息。

上述步骤S500-S530可以如上述实施例二中S200-S230中的描述，在此不再详细说明。

S540、云端接收多个移动设备传输来的气象采集信息。

具体的，云端接收到的多个移动设备传输来的气象采集信息可以称为离散的气象采集信息。

S550、云端根据气象采集信息中的采集位置确定气象采集信息中的气象数据所属的区域。

具体的，云端（如云端服务器）在接收到气象采集信息后，会存储气象采集信息（如将气象采集信息存储在云端的数据库中）。云端可以在接收并存储气象采集信息的过程中，来识别出气象采集信息中的气象数据所属的区域，进而将气象采集信息进行分区域存储，即不同区域的气象采集信息存储在不同的存储区块中（如存储在不同的数据库中）。

另外，云端在接收到气象采集信息后，也可以不在气象采集信息的存储过程中识别气象采集信息中的气象数据所属的区域，而是直接将接收到的气象采集信息存储在一个存储区块中。之后，在云端需要计算相应区域的天气发展趋势时，再根据气象采集信息中的采集位置来识别其存储的气象采集信息中的气象数据所属的区域。还有，上述过滤的处理操作也可以在后续的计算天气发展趋势的过程中执行。

上述区域可以具体为一个经纬度范围，且云端中应预先设置有各个区域的经纬度范围，以便于对气象采集信息进行区域的区分。

S560、针对不同的区域，分别根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势。

具体的，为了保证天气发展趋势预测的准确性，针对一个区域而言，参加天气发展趋势计算的气象数据应尽可能的多一些，如针对一个县市，参加天气发展趋势计算的气象数据应不少于500条。另外，上述预定时间段通常可以为2-6小时，如从数据库中提取距离当前时间最近的3个小时之内接收的相应区域的气象数据来计算该区域的天气发展趋势。

本实施例可以根据预定时间段内的相应区域中的气象数据中的大气压力以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；也就是说，基于时间轴上的大气压力的变化情况来计算天气发展趋势；一个具体的例子，以预定时间段内的相应区域中的大气数据中的大气压力为基础计算dP/dt，并判断算出来的dP/dt所属的取值范围，从而确定天气发展趋势，如：

天气发展趋势1、dP/dt>2.5mbar/h；表示中间高压系统，且天气状况不稳定；

天气发展趋势2、0.5mbar/h<dP/dt<2.5mbar/h；表示长期高压系统，且是稳定的好天气状况；

天气发展趋势3、-0.5mbar/h<dP/dt<0.5mbar/h；表示稳定的天气状况；

天气发展趋势4、-2.5mbar/h<dP/dt<-0.5mbar/h；表示长期低压系统，且是稳定多雨的天气；

天气发展趋势5、dP/dt>-2.5mbar/h；表示短期低压，有雷暴，且天气状况不稳定。

其中，dP表示在预定时间段dt内大气压力变化值，dt表示预定时间段，一般是以小时为单位。

上述dP可以是预定时间段的起始时间的大气压力与结束时间的大气压力的差值，例如，先计算出预定时间段的起始时间的所有气象数据中的大气压力的平均值以及预定时间段的结束时间的大气压力的平均值，再计算出两平均值的差值，该差值即为在预定时间段dt内大气压力变化值dP。

另外，本实施例也可以根据预定时间段内的相应区域中的气象数据中的大气压力和湿度以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；也就是说，基于时间轴上的大气压力的变化情况以及湿度的变化情况来计算天气发展趋势；一个具体的例子，以预定时间段内的相应区域中的大气数据中的大气压力为基础计算dP/dt，判断算出来的dP/dt所属的取值范围，并结合湿度的变化确定天气发展趋势，以避免由于山区或者其他地形等因素而影响天气发展趋势的预测准确性，例如：

天气发展趋势6、dP/dt>2.5mbar/h且湿度持续增加，则表示可能会下雨；

天气发展趋势7、0.5mbar/h<dP/dt<2.5mbar/h且湿度持续减少或保持稳定，则表示天晴或多云；

天气发展趋势8、-0.5mbar/h<dP/dt<0.5mbar/h且湿度保持稳定，在湿度超过70%的情况下，表示下雨；在湿度小于30%的情况下，表示多云见晴；在湿度为30%至70%之间的情况下，表示阴天；

天气发展趋势9、-2.5mbar/h<dP/dt<-0.5mbar/h，且湿度持续超过一定数值或者湿度持续变大，则表示是多雨天气；

天气发展趋势10、dP/dt>-2.5mbar/h，如果湿度变大或者湿度稳定且湿度超过一定数值，则表示雷雨天气。

在移动设备上传的气象数据包括温度的情况下，可以将上述天气发展趋势结合温度来获得最终的天气发展趋势；另外，也可以将温度结合天气预报基础数据来预测天气发展趋势，在此不再详细例举说明。

S570、根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

具体的，云端服务器可以将天气预报信息承载于基于HTTP的消息中下发给相应的移动设备。

云端服务器中应存储有移动设备当前所属的区域信息，从而在下发天气预报信息的过程中，云端服务器可以根据该区域信息准确下发相应的移动设备下发相应的天气预报信息。

需要说明的是，接收云端下发的天气预报信息的移动设备并不一定是前述上传气象采集信息的移动设备，也就是说，如果一个移动设备在某一个区域中，无论该移动设备是否连接有气象数据采集装置，只要云端可以获取到该移动设备的当前位置信息，则该移动设备都可以接收到云端下发的其所在区域的天气预报信息。

实施例五、天气预报系统。下面结合图6对该系统进行详细说明。

图6中示出的系统主要包括：多个气象数据采集装置600（图6中仅示意性的示出了一个气象数据采集装置）、多个移动设备610（图6中仅示意性的示出了一个移动设备）以及图3中示出的系统主要包括：上述实施例二记载的天气预报装置以及云端设备620。多个气象数据采集装置600分别与移动设备610连接，且各移动设备600均与云端设备620（如设置于云端的天气预报装置）无线连接。

气象数据采集装置600的结构请参见上述实施例一中的描述，移动设备610的结构请参见上述实施例三中的描述，在此不再详细说明。

图6中的云端设备620主要包括：接收模块621、区域识别模块622、计算模块623以及下发模块624；其中，区域识别模块622与接收模块621以及计算模块623分别连接，且计算模块623还与下发模块624连接。

接收模块621主要适于接收多个移动设备传输来的气象采集信息。

具体的，移动设备610上传至云端设备620的气象采集信息通常可以包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据等；其中，上述采集位置可以为气象数据采集装置600所在地的经纬度信息（即移动设备610所在地的经纬度信息），上述气象数据可以包括大气压力信息、湿度信息以及温度信息中的至少一个。优选的，上述气象数据最好包括大气压力以及湿度。上述采集位置可以为移动设备基于其自身的定位功能而获得的经纬度信息。

接收模块621接收到的多个移动设备传输来的气象采集信息可以称为离散的气象采集信息。

区域识别模块622主要适于根据气象采集信息中的采集位置确定接收模块621接收到的气象采集信息中的气象数据所属的区域。

具体的，在接收模块621接收到气象采集信息后，云端设备620会存储气象采集信息（如将气象采集信息存储在云端的数据库中）。区域识别模块622可以在接收并存储气象采集信息的过程中，来识别出气象采集信息中的气象数据所属的区域，进而将气象采集信息进行分区域存储，即不同区域的气象采集信息存储在不同的存储区块中（如存储在不同的数据库中）。

另外，在接收模块621接收到气象采集信息后，区域识别模块622也可以不在气象采集信息的存储过程中识别气象采集信息中的气象数据所属的区域，而是由接收模块621直接将其接收到的气象采集信息存储在一个存储区块中。之后，在云端设备620需要计算相应区域的天气发展趋势时，区域识别模块622再根据气象采集信息中的采集位置来识别装置中存储的气象采集信息中的气象数据所属的区域。还有，上述过滤的处理操作也可以在后续的计算模块623计算天气发展趋势的过程中执行。

上述区域可以具体为一个经纬度范围，且云端设备620中应预先设置有各个区域的经纬度范围（如存储在区域识别模块622中），以便于区域识别模块622对气象采集信息进行区域的区分。

计算模块623主要适于针对不同的区域，分别根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势。

具体的，为了保证天气发展趋势预测的准确性，针对一个区域而言，参加天气发展趋势计算的气象数据应尽可能的多一些，如针对一个县市，参加天气发展趋势计算的气象数据应不少于500条。另外，上述预定时间段通常可以为2-6小时，如计算模块623从数据库中提取距离当前时间最近的3个小时之内接收模块621接收的相应区域的气象数据来计算该区域的天气发展趋势。

本实施例中的计算模块623可以根据预定时间段内的相应区域的气象数据中的大气压力以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；也就是说，计算模块623可以基于时间轴上的大气压力的变化情况来计算天气发展趋势；一个具体的例子，计算模块623以预定时间段内的相应区域中的大气数据中的大气压力为基础计算dP/dt，并判断算出来的dP/dt所属的取值范围，从而计算模块623确定天气发展趋势。具体的例子如上述实施例一中的描述，在此不再详细说明。

下发模块624主要适于根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

具体的，下发模块624将天气预报信息承载于基于HTTP的消息中下发给相应的移动设备。

本实施例的云端设备620应存储有移动设备当前所属的区域信息（如存储在下发模块624中），从而在下发天气预报信息的过程中，下发模块624可以根据该区域信息准确下发相应的移动设备下发相应的天气预报信息。

需要说明的是，接收下发模块624下发的天气预报信息的移动设备并不一定是前述上传气象采集信息的移动设备610，也就是说，如果一个移动设备在某一个区域中，无论该移动设备是否连接有气象数据采集装置610，只要云端设备620可以获取到该移动设备的当前位置信息，则该移动设备都可以接收到下发模块624下发的其所在区域的天气预报信息。

A1、一种气象数据采集装置，其包括：

印制电路板PCB；

气象传感模块，与所述PCB连接，适于产生并输出针对气象的采集数据；

连接接口，与所述PCB连接，适于与移动设备连接；

数据处理单元，与所述PCB连接，并通过PCB与所述气象传感模块以及连接接口分别连接，适于将其接收到的采集数据通过所述连接接口向移动设备传输；

电源模块，与所述PCB连接，适于通过所述PCB为所述装置中的用电元件提供电力能源。

A2、如A1所述的装置，其中，所述气象传感模块包括:大气压力传感器、湿度传感器以及温度传感器中的至少一个。

A3、如A1所述的装置，其中，所述气象传感模块包括:模拟型气象传感模块或者数字型气象传感模块；

在所述气象传感模块包括模拟型气象传感模块的情况下，所述装置还包括：模数转换模块，且所述数据处理单元通过所述模数转换模块与所述模拟型气象传感器连接；

在所述气象传感模块包括数字型气象传感模块的情况下，所述数据处理单元与气象传感模块直接连接。

A4、如A1所述的装置，其中，所述连接接口包括:音频插头，所述音频插头与移动设备的音频插口插接。

A5、如A4所述的装置，其中，该数据处理单元还适于：

在接收到移动设备传输来的连接请求信息时，向移动设备返回连接建立信息；

在接收到移动设备传输来的采集数据请求信息时，向移动设备返回采集数据。

A6、如A1至A5中任一所述的装置，其中，所述数据处理单元包括:单片机。

A7、如A1至A6中任一所述的装置，其中，所述电源模块包括：储能电容和电池模块。

A8、如A1至A7中任一所述的装置，其中，该装置还包括：

整流变压电路，设置于PCB上，与所述连接接口连接，适于对从连接接口流入所述装置的电流进行整流变压处理。

B9、一种气象数据采集方法，其包括：

气象数据采集装置向移动设备传输其产生的采集数据；

移动设备接收所述气象数据采集装置传输来的采集数据；

移动设备利用其存储的天气预报基础数据对其接收的采集数据进行过滤，并根据过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；

移动设备向云端传输其产生的气象采集信息。

B10、如B9所述的方法，其中，所述气象数据采集装置向移动设备传输其产生的采集数据包括:

移动设备向气象数据采集装置传输采集数据请求信息；

气象数据采集装置在接收到所述采集数据请求信息时，将其当前产生的采集数据向移动设备传输。

B11、如B9所述的方法，其中，所述移动设备利用其存储的天气预报基础数据对其接收的采集数据进行过滤包括:

移动设备将其存储的天气预报基础数据中的温度与其接收的采集数据中的温度进行比较，并基于温度比较结果滤除不符合实际气象的采集数据。

B12、如B9或B10或B11所述的方法，其中，所述移动设备中存储的天气预报基础数据包括：专业气象台发布的天气预报信息。

B13、如B9或B10或B11所述的方法，其中，所述采集位置包括：移动设备所在地的经纬度信息。

B14、如B9或B10或B11所述的方法，其中，所述气象数据包括：大气压力、湿度以及温度中的至少一个。

C15、一种气象数据采集系统，其中，所述系统包括：A1-A8中任一所述的气象数据采集装置以及移动设备，所述气象数据采集装置通过其连接接口与移动设备连接；

所述移动设备中设置有上传处理模块，且所述上传处理模块包括：

接口模块，与所述气象数据采集装置连接，适于接收所述气象数据采集装置传输来的采集数据；

过滤模块，适于利用移动设备中存储的天气预报基础数据对接口模块接收的采集数据进行过滤；

上传模块，适于根据所述过滤模块过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，并向所述天气预报装置传输所述气象采集信息。

C16、如C15所述的系统，其中，所述过滤模块具体适于:

将移动设备中存储的天气预报基础数据中的温度与移动设备接收的采集数据中的温度进行比较，并基于温度比较结果滤除不符合实际气象的采集数据。

C17、如C15或C16所述的系统，其中，所述移动设备中存储的天气预报基础数据包括：专业气象台发布的天气预报信息。

D18、一种天气预报方法，其包括：

B9至B14中任一所述的气象数据采集方法；以及

云端接收多个移动设备传输来的气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；

云端根据气象采集信息中的采集位置确定所述气象采集信息中的气象数据所属的区域；

针对不同的区域，云端根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；

云端根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

D19、如D18所述的方法，其中，所述云端根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势包括：

云端根据预定时间段内的相应区域中的气象数据中的大气压力以及气象数据对应的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；或者

云端根据预定时间段内的相应区域中的气象数据中的大气压力和湿度以及气象数据对应的采集时间计算相应区域的天气发展趋势。

E20、一种天气预报系统，其包括：

上述C15-C17中任一所述的气象数据采集系统以及云端设备，且所述云端设备包括：

接收模块，适于接收多个移动设备传输来的气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；

区域识别模块，适于根据气象采集信息中的采集位置确定所述气象采集信息中的气象数据所属的区域；

计算模块，适于针对不同的区域，分别根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；

下发模块，适于根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

E21、如E20所述的系统，其中，所述计算模块具体适于：

根据预定时间段内的相应区域的气象数据中的大气压力以及气象数据对应的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；或者

根据预定时间段内的相应区域的气象数据中的大气压力和湿度以及气象数据对应的采集时间计算相应区域的天气发展趋势。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（DSP）来实现根据本发明实施例的气象数据采集装置、气象数据采集系统、天气预报系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种气象数据采集装置，其包括：

印制电路板PCB；

气象传感模块，与所述PCB连接，适于产生并输出针对气象的采集数据；

连接接口，与所述PCB连接，适于与移动设备连接；

数据处理单元，与所述PCB连接，并通过PCB与所述气象传感模块以及连接接口分别连接，适于将其接收到的采集数据通过所述连接接口向移动设备传输；

电源模块，与所述PCB连接，适于通过所述PCB为所述装置中的用电元件提供电力能源。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述气象传感模块包括:大气压力传感器、湿度传感器以及温度传感器中的至少一个。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述气象传感模块包括:模拟型气象传感模块或者数字型气象传感模块；

在所述气象传感模块包括模拟型气象传感模块的情况下，所述装置还包括：模数转换模块，且所述数据处理单元通过所述模数转换模块与所述模拟型气象传感器连接；

在所述气象传感模块包括数字型气象传感模块的情况下，所述数据处理单元与气象传感模块直接连接。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述连接接口包括:音频插头，所述音频插头与移动设备的音频插口插接。

5.如权利要求4所述的装置，其中，该数据处理单元还适于：

在接收到移动设备传输来的连接请求信息时，向移动设备返回连接建立信息；

在接收到移动设备传输来的采集数据请求信息时，向移动设备返回采集数据。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的装置，其中，所述数据处理单元包括:单片机。

7.一种气象数据采集方法，其包括：

气象数据采集装置向移动设备传输其产生的采集数据；

移动设备接收所述气象数据采集装置传输来的采集数据；

移动设备利用其存储的天气预报基础数据对其接收的采集数据进行过滤，并根据过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；

移动设备向云端传输其产生的气象采集信息。

8.一种气象数据采集系统，其中，所述系统包括：权利要求1-6中任一权利要求所述的气象数据采集装置以及移动设备，所述气象数据采集装置通过其连接接口与移动设备连接；

所述移动设备中设置有上传处理模块，且所述上传处理模块包括：

接口模块，与所述气象数据采集装置连接，适于接收所述气象数据采集装置传输来的采集数据；

过滤模块，适于利用移动设备中存储的天气预报基础数据对接口模块接收的采集数据进行过滤；

上传模块，适于根据所述过滤模块过滤后而保留的采集数据产生气象采集信息，并向所述天气预报装置传输所述气象采集信息。

9.一种天气预报方法，其包括：

权利要求7所述的气象数据采集方法；以及

云端接收多个移动设备传输来的气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；

云端根据气象采集信息中的采集位置确定所述气象采集信息中的气象数据所属的区域；

针对不同的区域，云端根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；

云端根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

10.一种天气预报系统，其包括：

上述权利要求8所述的气象数据采集系统以及云端设备，且所述云端设备包括：

接收模块，适于接收多个移动设备传输来的气象采集信息，其中，所述气象采集信息包括：采集时间、采集位置以及采集的气象数据；

区域识别模块，适于根据气象采集信息中的采集位置确定所述气象采集信息中的气象数据所属的区域；

计算模块，适于针对不同的区域，分别根据预定时间段内的相应区域中的气象数据以及气象数据的采集时间计算相应区域的天气发展趋势；

下发模块，适于根据相应区域的天气发展趋势向相应区域中的移动设备下发相应的天气预报信息。

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