感染対策に最適！便利なIoTグッズ作ってみた【IoT電子工作ラズベリーパイ】

『日用品のIoT化』は良いですよね。

といっても、作るのは結構大変そうだと思いますが……？

では、用意するものをご紹介しますね。まず『Raspberry Pi (ARMプロセッサを搭載したシングルボードコンピュータ)』という、小さいパソコンみたいなもの。

次に、CO2の濃度を測るセンサーですね。

そして、先ほどのセンサーとRaspberry Piを繋ぐためのケーブルですね。どこに何をさしたか分かりやすいように、カラフルにしています。

あとは、音を鳴らすためのスピーカーと、電源を供給するためのモバイルバッテリー。それから設置するためのティッシュボックスですね。

では実際に作っていきます。まず、センサーとRaspberry Piを接続します。
センサーの裏に「ここはこうですよ」という情報が貼ってありますので、それに合わせてケーブルのピンをさします。同様に、Raspberry Piにも「ここは電源ですよ」とか「ここはこれですよ」という決まり事がありますので、それに合わせてつないでいきます。

はい。全部同じで、ただケーブルの色が違うだけです。
今回は電源に分かりやすく赤を、グラウンド(GND・グランドとも呼ばれ、電気をスムーズに流すために、必要な回路動作を決める基準となるもの)には、紫のように少し濃い色のケーブルをつけていきます。

こちらはシリアル通信(電気通信において伝送路上を一度に１ビットずつ、逐次的にデータを送ること)という形で接続しますので、センサー裏面の『TX』『RX』と書いてあるところにもピンをさしてまいります。

続いて、Raspberry Pi側の右から2番目が電源の接続部になるので、こちらに赤いケーブルをさします。その横がグラウンドですので、そちらにもケーブルをさします。

書いていないですね(泣)
「Raspberry Pi　ピンアサイン」と調べていただいて、確認していただければと思います。続いて『TX』『RX』ですね。確か、TXが上でRXが下だったかな……

このような感じで、センサーとRaspberry Piの接続というのは、こちらでひとまず終了となります。あとはスピーカーを差し込みまして、箱に設置していこうと思います。

ですね。やはり、電源が入りますとセンサーにも電源が供給されますので、センサーのLEDが光っています。

ケース底部に設置したRaspberry Piの上からティッシュを乗せまして、フタを閉じます。

こちらでティッシュケースへの設置は終了となります。

次は、パソコンを使って音声を録音ですね。では録音していきましょう。

3段階だから、3つ音声をとるということですよね？　何にしましょう、1つ目のセリフ考えてください。

逆に「あれ、今何か話したよ？」みたいな感じになるかもしれませんよ。

なるほど、結構怒る感じでね(笑)

まず1つ目ですね。

OKでしょう！(笑)
次、2つ目ですね。これは普通にお願いします。

良いですね、可愛いじゃないですか。

3つ目は「換気しろ、コノヤロウ」と怒鳴る感じで。

良いですね！　こんなアラート鳴ったら、少し腹立ちますけど(笑)
さて。こんな感じで収録した音声を「Raspberry Piに移していく」ということで、かおりんさん、次の工程をお願いします。

Linuxではお決まりですね。

はい、送れました。これで名前を変えつつ、残りの2つも送ってまいります。

移せたことを一応確認しますと、Raspberry Piのコンソール内の『case』というフォルダにcase1～3のデータが入っているのが確認できました。

次はプログラミングですね。センサーで実際に受け取った値をケース分けして、対応した音声を流すということを書いていきたいと思います。
先ほど接続したセンサーの値を受け取るのに、とても便利なライブラリがPythonにありますので、まずはライブラリのインポートをおこないます。

はい、Pythonを使います。
センサー内のライブラリ名がmh_z19ですので「import mh_z19」と入力します。続いて「import subprocess」と入力しますが、こちらはスピーカーから音を出すときに使用するライブラリですね。
そのために、CASE1・2・3という形で、センサーのアラートを鳴らす『条件の値』を決めていきます。

900くらいで「換気しませんか」とささやきまして、1000超えたところで通常に「換気してください」と。1500を超えたら怒る、ということで値を設定しました。

続いて「センサーからCO2の濃度を受け取る」というコードを書いていきましょう。CO2の値を取得できるメソッドというものがありまして、そちらの変数にCO2を入力してまいります。

次に、先ほどインポートしました『subprocess』で決めた『条件の値』と比較して音が鳴るように、コマンドを叩くような形で「shell＝True」といった記述をしてまいります。３つとも似たような文章になるので、複写しつつ値を記述します。

コンソール上で叩いた時にCO2の濃度を知りたいので、確認ができるように一応、デバッグ用として『print』というコマンドも入力していきます。

値が取れているか、の確認はしたいですからね。プログラムとしては、こちらで以上です。

あっ、定期実行する設定のプログラミングを忘れておりました！　Linuxおなじみcron(ジョブ・スクリプトなどを自動実行するためのデーモンプロセス)を使用して『new cron』として記述しまして、1分ごとに実行するという設定をいたしました。

そうですね。

どうなるかな？

(息を吹きかけ) ……これで実行をお願いします。

普通の声ですね。

そうですね。

怒られてしまいました(笑)
今怒られてしまったので、換気しないといけませんね。

良いですね。

ずっと怒っているので、まるで機嫌の悪いティッシュケースみたいですね(笑)

数値が下がってきたので、もう少しでcase2になりそうです。

まあまあ機嫌が良くなってきましたね。数値も1150くらいということで、そろそろ怒らずにウィスパーボイスでささやいてくれるかな、と思うのですが。

かなりレアですね(笑)

素晴らしい！