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OpenMetBuoy-v2021: Un instrumento de código abierto fácil de construir, asequible y personalizable para mediciones oceanográficas de deriva y olas en el hielo marino y el océano abierto

Autores: Rabault, Jean; Nose, Takehiko; Hope, Gaute; Müller, Malte; Breivik, Øyvind; Voermans, Joey; Hole, Lars Robert; Bohlinger, Patrik; Waseda, Takuji; Kodaira, Tsubasa; Katsuno, Tomotaka; Johnson, Mark; Sutherland, Graig; Johansson, Malin; Christensen, Kai Haakon; Garbo, Adam; Jensen, Atle; Gundersen, Olav; Marchenko, Aleksey; Babanin, Alexander

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

OpenMetBuoy-v2021: Un instrumento de código abierto fácil de construir, asequible y personalizable para mediciones oceanográficas de deriva y olas en el hielo marino y el océano abierto


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Consenso
Observaciones in situ
Hardware de código abierto
Habilidades de modelos de pronóstico operacional
Problema de costos
Presupuesto de instrumentación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Existe un amplio consenso dentro de las comunidades de ciencia polar, meteorología y oceanografía de que se requieren más observaciones in situ del océano, la atmósfera y el hielo marino para mejorar aún más las habilidades de los modelos de pronóstico operacional. Tradicionalmente, el volumen de tales mediciones ha estado limitado por el alto costo de los instrumentos disponibles comercialmente. Una solución cada vez más atractiva a este problema de costos es utilizar instrumentos producidos internamente a partir de hardware, firmware y bloques de postprocesamiento de código abierto. En el presente trabajo, lanzamos la siguiente iteración de nuestro instrumento de deriva y monitoreo de olas de código abierto, que sigue estos aspectos de solución. El nuevo diseño es significativamente menos costoso (típicamente por un factor de 5 en comparación con nuestro instrumento anterior, que ya era rentable), mucho más fácil de construir y ensamblar para personas sin competencias específicas en microelectrónica y programación, más fácilmente ampliable y personalizable, y dos órdenes de magnitud más eficiente en términos de energía (hasta el punto en que los paneles solares ya no son necesarios incluso para implementaciones a largo plazo). Mejorar el rendimiento y reducir los niveles de ruido y costos en comparación con nuestra generación anterior de instrumentos es posible en gran parte gracias a los avances de la industria de componentes electrónicos. Como resultado, creemos que esto permitirá a los científicos en geociencias aumentar en un orden de magnitud la cantidad de datos in situ que pueden recopilar bajo un presupuesto de instrumentación constante. A continuación, ofrecemos (1) una visión general detallada de nuestra solución de hardware y software, (2) validación in situ y evaluación comparativa de nuestro instrumento, (3) una liberación completamente de código abierto de los planos de hardware y software. Esperamos que este trabajo, y la liberación de código abierto asociada, sean un hito que permita a nuestros campos científicos hacer la transición hacia una instrumentación de código abierto impulsada por la comunidad. Creemos que esto podría tener un impacto considerable en muchos campos al hacer que la instrumentación in situ sea al menos un orden de magnitud menos costosa y más personalizable de lo que ha sido en los últimos 50 años, marcando el inicio de un nuevo paradigma en oceanografía y ciencia polar, donde la instrumentación es una mercancía económica y los datos in situ son más fáciles y menos costosos de recopilar.

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