🥇Den mest nøjagtige vejrudsigt: bot til Telegram på cloud-funktioner

Der findes mange tjenester, der leverer vejrinformation, men hvilken skal man stole på? Da jeg begyndte at cykle ofte, ønskede jeg at have den mest præcise information om vejrforholdene, der hvor jeg cykler.

Den første tanke var at samle en lille DIY vejrmåler med sensorer og hente data fra den. Men jeg ville ikke 'opfinde cyklen' på ny og valgte som kilde til pålidelige data den vejrinformation, der anvendes i civil luftfart, nemlig METAR (METeorological Aerodrome Report) og TAF (TAF — Terminal Aerodrome Forecast). I luftfart afhænger livet af mange mennesker af vejret, så prognoserne er så præcise som muligt.

Denne information transmitteres døgnet rundt med stemme på hver moderne lufthavn i form af ATIS (Automatic Terminal Information Service) og VOLMET (fra fransk, vol — flyvning og météo — vejr). Den første giver oplysninger om det aktuelle vejr på lufthavnen, mens den anden giver en prognose for de næste 24-30 timer, ikke kun for lufthavnen, hvor transmissionen finder sted, men også for andre.

Eksempel på ATIS fra Vnukovo lufthavnen:

Eksempel på VOLMET fra Vnukovo lufthavnen

At skulle slæbe en radioscanner eller transceiver på de relevante frekvenser hver gang er besværligt, og jeg ønskede at skabe en bot i Telegram, som ved et tryk på en knap giver en lignende prognose. At dedikere en server til dette er i det mindste ikke hensigtsmæssigt, ligesom at sende forespørgsler til en hjemme-Raspberry.

Derfor besluttede jeg at bruge tjenesten Cloud Functions fra Selectel. Antallet af forespørgsler vil være uhyre lille, så en sådan tjeneste vil faktisk være gratis (ifølge mine beregninger vil det koste 22 rubler for 100.000 forespørgsler).

Forberedelse af backend

Oprettelse af funktion

I kontrolpanelet my.selectel.ru åbner vi visningen Cloud Platform og opretter et nyt projekt:

Når projektet er oprettet, går vi til sektionen Functions:

Vi trykker på knappen Opret funktion og giver den det ønskede navn:

Efter at have trykket på Opret funktion vil vi få vist den oprettede funktion:

Før vi går i gang med at skrive koden i Python, skal vi oprette en bot i Telegram. Jeg vil ikke gå ind i detaljerne om, hvordan det gøres – der er en detaljeret vejledning i vores vidensbase. Det vigtigste for os er tokenet for den oprettede bot.

Vi forbereder koden

Som kilde til pålidelige data har jeg valgt den Nationale Oceaniske og Atmosfæriske Administration i USA (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Dette videnskabelige agentur opdaterer løbende data på sin server i TXT-format.

Link til at hente METAR-data (vær opmærksom på store/små bogstaver):

https://tgftp.nws.noaa.gov/data/observations/metar/stations/.TXT

I mit tilfælde er den nærmeste lufthavn Vnukovo, dens ICAO-kode er UUWW. At gå til den genererede URL vil returnere følgende:

2020/08/10 11:30
UUWW 101130Z 31004MPS 9999 SCT048 24/13 Q1014 R01/000070 NOSIG

Den første linje angiver tidspunktet for prognosens aktualitet i Greenwich. Den anden linje er en opdatering om det aktuelle vejr. Piloter i civil luftfart vil uden problemer forstå, hvad denne linje betyder, men vi har brug for en forklaring:

[UUWW] — Vnukovo, byen Moskva (Rusland — RU);
[101130Z] — 10. dag i måneden, kl. 11:30 Greenwich-tid;
[31004MPS] — vindretning 310 grader, hastighed 4 m/s;
[9999] — horisontal sigtbarhed 10 km eller mere;
[SCT048] — spredte/fordelte skyer i 4800 fod (~1584 m);
[24/13] — temperatur 24°C, dugpunkt 13°C;
[Q1014] — tryk (QNH) 1014 hPa (750 mmHg);
[R01/000070] — friktion på bane 01 — 0,70;
[NOSIG] — uden væsentlige ændringer.

Lad os begynde at skrive programmeringskoden. Først skal vi importere funktionerne request og pytaf:

from urllib import request
import pytaf

Angiv variablerne og forbered dekoderfunktionen:

URL_METAR = "https://tgftp.nws.noaa.gov/data/observations/metar/stations/UUWW.TXT"
URL_TAF = "https://tgftp.nws.noaa.gov/data/forecasts/taf/stations/UUWW.TXT"

def parse_data(code):
    code = code.split('n')[1]
    return pytaf.Decoder(pytaf.TAF(code)).decode_taf()

Lad os gå videre til TAF (store bogstaver er også vigtige).

https://tgftp.nws.noaa.gov/data/forecasts/taf/stations/.TXT

Som i det forrige eksempel ser vi på prognosen i Vnukovo-lufthavnen:

2020/08/10 12:21
TAF UUWW 101050Z 1012/1112 28003G10MPS 9999 SCT030 TX25/1012Z TN15/1103Z 
      TEMPO 1012/1020 -TSRA BKN020CB 
      BECMG 1020/1021 FEW007 BKN016 
      TEMPO 1021/1106 -SHRA BKN020CB PROB40 
      TEMPO 1021/1106 -TSRA BKN020CB 
      BECMG 1101/1103 34006G13MPS

Vi vil især lægge mærke til linjerne TEMPO og BECMG. TEMPO betyder, at det aktuelle vejr i den angivne periode vil ændre sig periodisk. BECMG — vejret vil gradvist ændre sig i den angivne tidsperiode.

Det vil sige, at linjen:

TEMPO 1012/1020 -TSRA BKN020CB

vil betyde:

[1012/1020] — i perioden fra 12 til 20 timer (i Greenwich-tid);
[-TSRA] — tordenvejr (TS = thunderstorm) med nedbør (RA = rain) af lav intensitet (minus-tegn);
[BKN020CB] — betydelig (BKN = broken), kumulonimbus (CB = cumulonimbus) skydække i 2000 fod (610 meter) over havets overflade.

Der er mange termer, der betyder vejrfænomener, og det er svært at huske dem. Koden til at anmode om TAF skrives på samme måde.

Vi uploader koden til skyen

For at spare tid, lad os tage en skabelon til telegram-bot fra vores repository cloud-telegram-bot. Der findes en forberedt requirements.txt og setup.py med korrekt struktur af mapper.

Da vi vil referere til modulet i koden, skal vi straks tilføje dets version i pytafpytaf~=1.2.1 requirements.txt

Vi går videre til redigering af

bot/tele_bot.py . Vi fjerner alt unødvendigt og tilføjer vores kode.import os from urllib import request import telebot import pytaf TOKEN = os.environ.get('TOKEN') URL_METAR = "https://tgftp.nws.noaa.gov/data/observations/metar/stations/UUWW.TXT" URL_TAF = "https://tgftp.nws.noaa.gov/data/forecasts/taf/stations/UUWW.TXT" bot = telebot.TeleBot(token=TOKEN, threaded=False) keyboard = telebot.types.ReplyKeyboardMarkup(resize_keyboard=True) keyboard.row(' /start', ' /get_metar', ' /get_taf') def start(message): msg = "Hej. dette er en bot til at modtage luftfartsvejrprognoser " "fra NOAA-servere. Bot'en er indstillet til lufthavnen Vnukovo (UUWW)." bot.send_message(message.chat.id, msg, reply_markup=keyboard) def parse_data(code): code = code.split('n')[1] return pytaf.Decoder(pytaf.TAF(code)).decode_taf() def get_metar(message): # Hent information fra serveren. code = request.urlopen(URL_METAR).read().decode('utf-8') # Send formateret svar. bot.send_message(message.chat.id, parse_data(code), reply_markup=keyboard) def get_taf(message): # Hent information fra serveren. code = request.urlopen(URL_TAF).read().decode('utf-8') # Send formateret svar. bot.send_message(message.chat.id, parse_data(code), reply_markup=keyboard) def route_command(command, message): """ Kommando-router. """ if command == ' /start': return start(message) elif command == ' /get_metar': return get_metar(message) elif command == ' /get_taf': return get_taf(message) def main(**kwargs): """ Indgangspunkt for serverløs miljø. """ print(f'Modtaget: "{kwargs}"') message = telebot.types.Update.de_json(kwargs) message = message.message or message.edited_message if message and message.text and message.text[0] == ' /': print(f'Echo på "{message.text}"') route_command(message.text.lower(), message)

Vi pakker hele mappen i en ZIP-arkiv og går til kontrolpanelet for den oprettede funktion.

Rediger
Klik på og uploader arkivet med koden. Udfyld den relative sti til filen

tele_bot (filtypenavn .py kan udelades) og endpoint-funktionen (i det givne eksempel er dette Miljøvariabler main).
I sektionen skriver vi variablen TOKEN og tildeler den tokenet til den relevante telegram-bot. Gem og implementer
Klik på , hvorefter vi går til afsnittetUdløsere Sætter vi kontaktknappen.
HTTP-anmodning , for at gøre anmodningen offentlig., for at gøre anmodningen offentlig.

Vi har fået en URL til offentligt kald af funktionen. Det er kun tilbage at konfigurere webhooken. Find vores bot @SelectelServerless_bot på Telegram og registrer din bot med kommandoen:

/setwebhook <you bot token> <public URL of your function>

Resultat

Hvis alt er gjort korrekt, vil din bot straks begynde at arbejde og vise den aktuelle oversigt over luftfartsvejr direkte i messenger.

Selvfølgelig kan koden forbedres, men selv i dens nuværende tilstand er den tilstrækkelig til at få den mest nøjagtige vejrudsigt og prognose fra en pålidelig kilde.