为了满足通用航空气象观测与气象数据共享需求,本文基于物联网技术设计并实现了一种通航机场自动气象观测和数据共享系统架构。系统主要分为自动气象观测设备节点与自动气象物联网平台两部分。其中,自动气象观测设备节点被装配在各个通用航空机场,节点将采集到的气象数据经过处理封装后通过窄带物联网（Narrow band Internet of Things,NB-IoT）传输到自动气象物联网平台。自动气象物联网平台负责收集、处理、分发、储存、管理并可视化地呈现气象数据供不同用户使用。与传统自动气象观测系统相比较,这种系统架构将中央处理单元的数据储存、处理、分发等功能在云端实现,由云端运维人员对服务器进行统一维护,在降低各通航机场自动观测系统成本的同时减轻了机场气象工作人员的运维负担、提高了系统的可用性。同时,采用多种前端框架与技术,无需专门的工作站与显示器,无需考虑本地硬件不同带来的软件兼容性问题,在浏览器端了实现良好的数据可视化与人机交互功能,提高了系统的易用性。本文首先进行了自动气象观测和数据共享系统的需求分析,提出了总体设计方案,并阐述了系统各部分的功能和组成。接着,对自动气象观测设备节点进行整体结构设计。参照民用航空气象相关设备技术要求进行传感器和器件选型,对设备节点主控模块给出了详细电路设计方案,实现了自动气象观测节点的硬件搭建。之后,对设备节点嵌入式软件进行需求分析,选择合适的嵌入式实时操作系统,完成传感器驱动编写,进行多传感器数据融合,生成标准格式消息,实现设备节点与物联网平台的数据交互。然后,对自动气象物联网平台进行设计与实现。对自动气象物联网平台功能性与非功能性需求进行了分析。基于微服务架构设计了物联网平台的整体结构;基于Netty技术实现物理设备的高并发接入;使用时序数据库实现设备上传数据的高速存储;进行设备鉴权提高设备与物联网数据交互的安全性。同时,通过前端设计为用户提供可视化与人机交互接口,在前端完成气象信息接引功能。最后进行了系统测试,通过功能测试验证了系统方案的可行性及各项功能的正确性;通过性能测试,表明自动气象物联网平台的高并发性能与高可用性。