ThingSpeak MATLAB分析和可视化

气候变化导致了不可预测的天气状况。世界上有许多气象站，研究人员和政府机构使用它们来观察、记录和分析天气模式，以研究气候变化并提供天气预报。这些气象站是非常先进的，不仅可以告诉当前的天气状况，还可以告诉未来的天气预测。基本上，任何气象站都要测量三个主要参数——湿度、温度和压力。我们之前使用Arduino、Raspberry Pi和ESP32构建了一些物联网气象站，并在IBM Watson、ThingSpeak、Local webserver等各种云平台上发布天气数据。

在这个项目中，我们将建立一个基于NodeMCU的气象站，并使用ThingSpeak MATLAB分析和可视化工具对温度、湿度等天气流数据进行分析和可视化。这里将使用DHT11传感器来收集实时温度和湿度数据。

MATLAB分析与可视化

ThingSpeak集成了MATLAB的支持。它允许ThingSpeak用户使用MATLAB分析和可视化实时数据，而无需Mathworks的任何MATLAB许可证。您可以从您的ThingSpeak频道访问MATLAB工具。

MATLAB分析和可视化工具可以显示数据中的关系、模式和趋势，并可以在绘图、图表和量规中将其可视化。

利用MATLAB分析，可以：

•转换数据单位，合并不同的数据，计算新的数据。

•将计算安排在特定时间运行。

•使用内置的绘图功能直观地理解数据中的关系。

•结合来自多个渠道的数据来构建更复杂的分析。

组件的要求

•NodeMCU ESP8266

•DHT11传感器

线路图

MATLAB的ThingSpeak设置

ThingSpeak是一个开放的数据平台，它允许你在云中聚合、可视化和分析实时数据。你可以使用ThingSpeak控制你的设备，你可以从你的设备向ThingSpeak发送数据，甚至你可以创建实时数据的即时可视化，并使用Twitter和Twilio等网络服务发送警报。ThingSpeak集成了数值计算软件MATLAB的支持。MATLAB允许ThingSpeak用户编写和执行MATLAB代码来执行预处理，可视化和分析。ThingSpeak至少需要15秒来更新你的读数。我们还用ThingSpeak做了其他有趣的项目，比如

•NodeMCU温湿度监控

•ESP32温湿度监测

•向ThingSpeak发送数据可以使用树莓派

步骤1:ThingSpeak帐户设置

要在ThingSpeak上创建频道，首先你需要注册ThingSpeak。如果你已经有了ThingSpeak的账户，用你的id和密码登录。

如果你没有账户，点击“唱歌”，如果你已经有了账户，点击“登录”。点击注册后填写您的详细信息。

在此之后，验证您的电子邮件id并单击continue。

步骤2：为你的数据创建一个通道

现在，登录后，通过点击“新频道”按钮创建一个新频道。

点击“新通道”后，输入您想要上传的数据的名称和描述。例如，我将其命名为“气象站”

在Field1和Field2中输入数据的名称。如果要使用两个以上的字段，则选中“字段”选项旁边的框，并输入新数据的名称和描述。

之后，单击save通道按钮保存详细信息。

步骤3:API密钥

为了向ThingSpeak发送数据，我们需要一个唯一的API密钥，我们将在后面的代码中使用它来将传感器数据上传到ThingSpeak网站。

点击“API密钥”按钮，获取您上传传感器数据的唯一API密钥。

代码的解释

本文末尾给出了MATLAB ThingSpeak可视化的完整代码。为了更好地理解，我们在这里解释代码。

在这段代码中，我们使用了DHT11传感器库和ThingSpeak库。首先从这里下载并安装ThingSpeak库。

代码首先包含DHT11、ThingSpeak和ESP8266 Wi-Fi的库。ThingSpeak库用于向ThingSpeak平台发送数据。定义了几个变量来存储ThingSpeak API密钥，Wi-Fi名称，密码和ThingSpeak通道号。

在void循环函数dht.readHumidity()中，dht.readTemperature()函数用于从DHT11传感器读取温度和湿度数据。然后使用ThingSpeak将温度和湿度数据发布到ThingSpeak通道。writeField函数。

将代码上传到NodeMCU后，您可以在ThingSpeak频道上查看实时温湿度数据。

现在，当传感器数据通过ThingSpeak通道传输时，我们将使用MATLAB分析工具使用温度和湿度数据计算露点。它从气象站频道读取温度和湿度数据。计算出露点后，将该数据与温度和湿度数据一起写入新的通道。

对于MATLAB分析，转到Apps选项卡，单击MATLAB分析。

现在点击“新建”。然后选择自定义模板，并单击“创建”。在Name字段中，输入您的项目名称。

ThingSpeak MATLAB分析

下面给出了分析的MATLAB代码。

关于代码的简要说明如下。首先输入读取通道ID和API Key，以便读取通道数据。

现在输入温度和湿度数据字段号。在我的例子中，我将温度数据保存在字段1中，湿度数据保存在字段2中。

读取温度和湿度数据从字段1和2与时间戳。

使用温度和湿度读数计算露点。

输入写通道ID和API密钥。

将数据写入另一个通道。它将写入露点数据以及温度和湿度。

现在单击“Save and Run”并检查输出字段。现在检查露点测量通道。

此分析仅在我们点击“保存并运行”时运行。要安排分析，你可以使用“时间控制应用程序”。你可以在页面底部找到“时间控制”选项。

ThingSpeak MATLAB可视化

在使用MATLAB Analysis计算露点后，现在我们将使用MATLAB可视化工具将测量数据可视化，即露点，温度和湿度。

对于可视化，转到应用程序，然后单击MATLAB可视化。之后，点击“新建”来创建一个可视化。

下面给出了可视化的MATLAB代码。

这里我们将详细解释上述代码。首先输入读通道ID和API Key。

从读取通道字段读取数据，并获得最近100点的温度、湿度和露点数据。

在x标签上绘制带有TimeStamps数据的图，在y标签上绘制带有测量值、标题和图例的图。图例用于为每条绘制的数据线创建带有描述性标签的图例。

现在单击“Save and Run”并检查输出字段。输出图如下所示：

这就是如何在ThingSpeak中使用MATLAB分析和可视化工具。除了计算露点外，您还可以计算平均湿度和温度，高低温水平，并可以分析特定日期/月的温度变化情况。

本文编译自iotdesignpro