スマートホーム、スマートロック作成

電子工作

一人暮らしを始めて初めての夏。帰ったらとにかく暑い。ひどいときは室温が35度。そこからクーラーをつけて15分暑さと戦う日々を送ってました。暑さがどうにかならないかなーと思い、ふと「学習リモコンが便利だ」って聞いたことを思い出しました。

学習リモコン(スマートリモコン)は、IFTTTなどで制御ができるものがあり、スマートスピーカーで制御できます。調べていくとRaspberry Piで制御ができるものが見つかりました。Raspberry Piは使ったことがなかったのですがせっかくだしいろいろやってみようってことで設計しました。

 

つくりたいもの
Raspberry piでスマートリモコンを制御し、エアコン、照明の自動起動(スマートホーム)、遠隔操作を可能にする。また、スマートロック機能をドアに搭載する。

 

簡単に説明すると、暗くなると勝手に電気が付き、暑くなると勝手にクーラーが付くってことができる。さらに、ドアに近づくと勝手に鍵が開く機能も付ける。

IotやるならQrioのようなスマートロックも取り付けようってことでこの目標で製作を行いました。

 

スマートホームで得られるメリットは「時間のゆとり」と「心のゆとり」です。

たとえば待ち合わせの時間に遅れそうで、家を急いで出ないといけない時。照明やテレビやエアコンを消して、カギをもって…とバタバタしていましたが、スマートホーム導入後はエアコンも照明も自動でオフになるので、財布と携帯を持ってダッシュすればいいわけです。そして家に帰れば明るくて快適な部屋が待っています。

動作概要ブロック図

動作概要をブロック図で説明します。システムのメインはRaspberry Piです。Raspberry Piに温度、照明、スマホの位置情報を入力しスマートリモコン、スマートロックのマイコンへ出力します。スマホが家にある場合はBLEを使いスマホ検知を行います。これによってスマホの充電が持つようになりました。

 

使用した各種サービスについて説明します。

IFTTT

ここ最近よく耳にするようになったサービスです。名前のIFTTTはif this then thatの略で「もし・・・であれば、そのときは~である。」という意味です。あるアプリやサービスで特定の操作を行ったり、ある条件を満たしたりすれば、別のアプリやサービスが起動するなどといったような、アプリやサービスの連携利用を意味します。これを使用しスマホの位置をRaspberry Piに報告することができます。

MONO-WIRELESS TWELITE

TWELITEは無線通信ができるマイコンです。プログラム言語はC言語です。小型で省電力なので電池稼働のスマートロックのマイコンとして使用しました。

Node-RED

Raspberry Piとオンラインサービスを接続するためのツールです。スマートリモコンを外部から操作できるようにするために使用しました。また、スマホの位置情報を取得するときにも使用しています。

Beebotte

IFTTTとNode-REDをつなぐコードのようなツール。

必要なもの、費用

部品 仕様・規格 個数 備考 小計
マイコン Raspberry Pi 3 Model B 1 メインマイコン ¥4,320
TWE-L-DP-P 2 親機・子機 ¥3,240
学習リモコン eRemote mini 1 ¥5,532
照度センサ NJL7302L-F5 1 ¥50
サーミスタ 103JT-025 1 ¥60
AD変換IC MCP3002 1 ¥160
3端子レギュレーター NJU7223F50 1 5V500mA ¥50
S-812C33AY-B-G 1 3.3V50mA ¥100
パワーMOSFET 2SK4017 1 ¥30
電解コンデンサー 0.1μF 1 ¥100
サーボモーター SG-90 1 ¥400
片面ユニバーサル基板 Dタイプ(47x36mm) 1 ¥30
Cタイプ(72x47mm) 1 ¥60
ユニバーサルアーム 1 ¥360
Li-ion充電池 Panasonic NCR18650B 2 3400mAh ¥2,760
電池ボックス 1 18650用 ¥700
合計 ¥17,952

その他パーツとして抵抗やコンデンサ、Raspberry Pi用電源が必要になります。

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