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我が家のIoT1軍メンバー(生え抜きと助っ人外国人)

ここ1年以上ブログの更新が以前より途切れ気味だが、Arduino関連でプログラムを作っているとドはまりしてしまい、ブログ更新どころではなくなってしまう。

実用的でもありブログのネタにもなるかと思って始めてみたが、ネタになるどころかハマりすぎてブログがすっかりお留守になってしまい本末転倒といったところ。

しかし知見は確実に蓄積されているのでいずれちゃんとしたネタ話を公開したいと思っている。

今回はそんなArduino(実際にはESPボード)によるIoTにドはまりしている自分の家で自作と既製品とでどんなIoT機器が働いているのかという話をしてみたい。言うなればIoT機器の1軍メンバーだ。

1軍だからって9台だけじゃない。控え選手というよりか常に試合にでているのは9人じゃない。

過去に詳細なブログ記事として公開しているものが半分ぐらいはあるので、興味があればそちらも参照してみてほしい。

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我が家の1軍IoT機器

生え抜き自作IoT機器

まずは自作の生え抜きの機器を紹介しよう。言い方を変えればプロパー機器とでもいおうか。

ディスプレイ電源用プラグ(ESP8266)

自作スマートプラグ

自作スマートプラグをBlynk対応にしてみたのとWi-Fi後決め式にしてみた
...

こいつが記念すべき自作IoT機器1号機だったろうか。もはやかなり前だからよく覚えていないし、実際にはいくつか同時並行的にやっていたはずだからはっきりしないが愛着は深い。

盛り込んだ機能としては

  • 100V電源プラグ1口(デスクトップPCのディスプレイ電源として使用)
  • 温度湿度センサーDHT11装備
  • プラグONに連動して愛用のhpデスクトップPCにマジックパケットを送り起動できる

といった具合だ。プラグONに連動してマジックパケットを送るなんて固有すぎて他のコンセントとして使えなくなる危険があるが、プログラム自体は難しくないのでいつでも他の機器に移植できるから問題視していない。

そして管理しているMQTTブローカーはBlynk レガシーだ。

書斎4連プラグ(ESP8266)

4ch自作スマートプラグ

1個のIPアドレスで4個のコンセントを制御できる4チャンネルスマートプラグ自作の記録
...

さきほどの1口プラグができたらあとはそれを応用して2口でも3口でもGPIO(入出力ポート)さえあればできてしまう。

ということで4口別の動きをできるプラグも作ってみた。

用途としては

  1. ルンバ充電電源
  2. YouTube撮影用スポットライト電源
  3. 枕元照明の電源
  4. USBチャージャーの電源

という感じでコンセント通電とともに機能するものだったり待機電力を使いたくない電源だったりといったものに利用したらよいのではないか。

これも先程と同じくBlynkレガシーで管理している。

ルンバ(ESP8266)

Wi-Fiなし旧型ルンバを遠隔操作

初期のビンテージルンバをESP8266とBlynk活用でスマホからリモートで掃除してIoT
...

最近売られているルンバはほとんどIoT機能(Wi-Fi接続)ありだったりするのかもしれないが、過去に自分が買った旧型のルンバにはそういう機能がない。

ただありがたいことにOLDルンバでも蓋をこじ開けるとデバッグ用ポートがあり、またAPIも公開されていて世界中のハッカーがルンバを自在に動かす動画やらブログやらを公開してくれていて情報には事欠かない。

もともとWi-Fi機能がなかったルンバとESP8266を接続して外出先からもルンバを起動できるようにした。さらに応用としてスケジュールで予定時刻にルンバを起動できる。これは後に述べる監督(ラズパイ)で動いているサーバー機能による。

ただし実際にはあまり活用できていないのは部屋が片付けられていないという理由だけのことで部屋を片付けたときには堂々と「あえて留守中に」ルンバを起動することにしている。

外灯・かまち灯・浴室ファン制御(ESP32)

SwitchBotスイッチみたいにスケジュールでスイッチ入れるラズベリーパイ

IoTにハマり始めたきっかけはスマートロックを自作したかったわけで、それは結局叶わなかったが玄関近くのスイッチにIoT機器を取り付けることはした。

外灯とかまち灯はそれまでずっと手動でスイッチON/OFFしていたが、もうかれこれ2年8ヶ月ぐらい日の出日の入り時刻に連動でお任せしている。

▼最初はサーボでスイッチ制御していた。

ラズベリーパイ-スマホ-スマートロックを開閉-3 サーボを動かす
...

▼やがて壁の中にリレーを仕込んですっきりさせた。

かまち灯など家屋内電灯壁スイッチをサーボ型からリレー型にスマート化
...

ESP32はポートがたくさんあるので電灯2個のコントロールだけではもったいなく、少し配線を伸ばして浴室の乾燥用ファンのオンオフと上下昇降もさせるようにした。

【IoT】設定時刻で昇降する浴室向けファン停止位置精度上げる改善
...

和室電灯(ESP8266)

旧型蛍光灯をアレクサ対応にしてみる

もうここまで来ると電源のON/OFFだけなら朝飯前という感じで作れるようになってくる。

同じ頃、書斎兼寝室として使っている和室の壁スイッチが壊れてしまったので照明器具に直接ESPをつけて点灯・消灯をさせるようにした。

天井についてる蛍光灯照明の壁スイッチが壊れたのでNodeMCUマイコンボードでAlexa対応にした
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3連プラグ(現在控えで出番待ち)

ここで1個、1軍といってもスタメンではないのだが出番を待っている機器も紹介しておく。

4連プラグの応用で3連プラグも作った。なぜ3連かというとリレーがそれしかなかったからだ。

実際には4連とか3連とかあってもそこまで同じ場所でコンセントのオンオフをしたいかということはあまりない。

どうせなら1口タイプがたくさんあったほうが便利だったりする。しかし自作の1口だと嵩張るので3口とか4口とかにしたくなってしまうだけ。

というわけで使い道を現在模索中の3連プラグもプロパー機器だ。

(監督)生え抜きを管理してるラズパイ

RaspberryPi3ModelB

プロパーの最後として選手ではなく監督を紹介しておかねばならない。

これがないといくらプロパー機器を自作しても機能させることができない重要なメンバーなのだ。いわば監督兼選手なわけだ。

野村克也とか古田敦也みたいなもの。

Blynkレガシーのローカルサーバーを稼働させているラズパイ

BlynkというサービスはIoT機器をコントロールするのに適したサービスの1つであるが、新タイプのものは有料だ。

しかしレガシーつまり旧タイプのものは自前のラズパイとかにサーバープログラムを入れてしまえば一生無料で使える。

Blynk Legacyを自前サーバー構築で無料かつ使い放題スマートホーム実現の方法
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これで好きなだけ自作IoT三昧できるというわけだ。

Node-Redを稼働させているラズパイ

Node-RedというサービスがBlynkと同じくらい重要だ。

これがあるとGoogleアシスタントやらアレクサやらからも上記自作IoT機器を呼ぶことができるようになる。

詳細は以下のブログで述べているので参考にしてほしい。参考にならなかったらググってください。とにかく自分で構築するのが精一杯で人にわかるように説明するのは難しい。

【Node-RED】自宅のパソコンをAlexaから起動するしもちろん出先からも起動できる
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助っ人外国人(購入品)

いつのまにか助っ人外人(今どき死語?)も増えていてWi-FiのIPアドレスは理論上足りるがルーターが忙しすぎて死ぬんじゃないかって思う。

SwitchBotスマートロック

SwitchBotスマートロック

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SwitchBot スマートロック 指紋認証パッド セット Alexa スマートホーム スイッチボット オートロック 暗証番号 玄関 アレクサ Google Home Siri LINE Clovaに対応 遠隔対応 工事不要 取付カンタン 防犯対策

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そもそも自作でスマートロックを作りたかったっていうのを先程すこし述べたが、結局数年後にはスマートロックを買うことになった。

これは憧れるよ。毎日鍵をポケットなりカバンなりから出してドアについている2箇所の鍵穴に差し込む作業が楽になるし、さらに家族の人数分だけ楽になるのだから効果は大きい。

家族のみんなはどうしてもほしいとは言わなかったが、つけてみたら便利さを実感してくれている。

SwitchBotのスマートロックをつけただけじゃなく、ドアの外にはオプションのリモコンボタンもつけた。これでスマホを持っていなくてもボタンを数回押せば鍵が開くし、さらに指紋も登録しておけばワンタッチで解錠できる。

便利だ。もっと早く欲しかった。

ちなみに玄関ドアはツインロックだからSwitchBotスマートロックも2つ付けざるを得ず付けてツインロック設定を完了させたら片方手動で鍵かけたらもう片方は自動で動いた。ツインていうのはそういう機能も含んでいて感動した。

ただし連動させると実質鍵が1個扱いになって誤動作したとき一気に2個とも解錠されてしまうというリスクを孕むから必ずしもおすすめはしない。

SwitchBotハブ書斎兼寝室と娘の部屋(エアコン、リビング照明など)

SwitchBot製品でもスマートロックよりハブを先に導入している。これはエアコンやテレビのリモコンの代わりになるようなものだ。

ただスマートロックを音声で操作したいと思ったらこのハブが必要になるようだ。

SwitchBotのハブは他の会社のものと違って少し余分に賢さがある。例えば自分の家のシャープのHDDレコーダーの操作もいちいち機能登録は必要であるができる。

つまりその気になれば家中の赤外線リモコンは無くすことができる可能性があるということ。いいわ。

Lydsto掃除ロボ

ルンバの高機能ロボット掃除機が欲しかったがあまりにも高すぎてそれなら自分で掃除機をせっせとかけていたほうがマシかなと思っていた。

そんな矢先クラウドファンディングでそこそこ安くルンバ並(当時)の機能が盛り込まれたロボット掃除機が手に入るということで飛びついてしまった。

ロボット掃除機レビュー「ルンバなどブランドに拘らなければ買い」かと当初は思った
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今では多少の後悔はあるものの一応掃除をしてくれているので1軍だ。新しいロボット掃除機がメンバーに加わらない限りこいつが不動の8番だ。

猫ちゃん自動トイレ

猫ちゃんと生活していると餌と水とトイレの世話だけは忘れてはならない。

ほかは多少放置していても猫ちゃんは勝手に生きてくれるのであとは癒されるだけなのだが上記3点はしっかりさせておく。

その中で現在IoTができているのがトイレだ。

ちょっと高かったが自動トイレを導入することにより我々人間にとっては汚物処理の手間が軽減され、猫ちゃんたちにとっては常に清潔なトイレで用足しできるというわけだ。

どちらにとってもWin-Winな機器でこれが4番といってもいいくらい。

自動ネコトイレPETKIT導入したら人も猫もwinwin/早く買うんだった
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TP-Link kasa(スマートプラグ)

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複数のメーカーからスマートプラグは売られているのでどこのを買ってもいいだろうが、このTP-Linkのはちょっと厄介。

というのはプラグ側の幅が左側が広いのだ。もともと壁にあるコンセントの穴は左側が右側より幅広だっていうことは今や常識として有名だけど、プラグの金具が広いとなると壁以外のコンセントに入れようとすると入らないことが多々ある。

日の出日の入りに合わせて電源操作できるのは便利なんだけどプラグの大きさがちょっと困る点が減点ポイント。

安いときに2個買っておいて1個は毎朝リビングでクリップライトを点けるように設定してある。朝っぱらからあまり明るくしすぎるのは好まないので。

もう一個はプリンターの電源として噛ませてある。プリンターによるかもしれないが、うちのhpプリンターは電源投入時にONにしておくとその後は電源プラグの入り切りとともに起動と電源断を切り替えることができるので活用している。

アレクサスマートプラグ

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TP-Linkのスマートプラグとともに助っ人外人で使っているスマートプラグがAmazonブランドのスマートプラグだ。

前述のラズパイサーバーの元電源として使っている。自作のIoT機器がときどき動かなくなってしまうことがあり、サーバーが悪いのか機器が悪いのか判断がつかないときがある。

そんなときにはこのアレクサスマートプラグを一度オフにして強制的にサーバーを落とし再度立ち上げると治る。

ラズパイサーバーの電源をいきなり落とすのはちょっとよろしくないが、ハードディスク駆動ではないので大丈夫だろと適当に考えている。

しかも致命的な箇所では自作スマートプラグを使うこともないので大丈夫だ。

HomeLink(アイリスオーヤマエアコン用)

アイリスオーヤマスマートリモコン

自宅リビングルーム用としてアイリスオーヤマのエアコンに換装したとき、残念ながらSwitchBotハブでは操作できなかった。

これはSwitchBotハブにプリセットされているリモコン種にたまたまアイリスオーヤマの大型ルームエアコンの機種が登録されていなかったため。

アイリスオーヤマのリモコン電波を学習させれば操作は可能といえば可能なのだがいまいち風の強さとか細かな操作までできなかった。

エアコン操作がSwitchBotハブでできないのではもったいないのでそれは別の部屋(娘の部屋)へ移動し、リビングルーム用にこのHomeLinkというアイリスオーヤマ対応スマートリモコンを買った。

これは一応他の機器(NEC製リモコン対応照明とソニーテレビ)の操作も可能なのでリビングルームで落ち着いている。

SwitchBotハブのような多機能ではなく単なるリモコンの代替みたいな使い方をしているが一応1軍だ。

SwitchBot見守りカメラ(自宅4台、実家3台)

SwitchBot見守りカメラ

スマートホームの機器はメーカーによってそれぞれアプリが違うのでできれば同じメーカーで機器を揃えておいたほうがよいというのを感じている。

特にカメラなんてのはあちこち配置したいと思ったら同じメーカーにしておかないとスマホで見るのにいちいちアプリを切り替える面倒が発生する。

だからSwitchBotの見守りカメラをメインにした。

アプリから360度回転と上下約80度の首振りができるので見たいところをだいたい見られる。

ただし真上は見られない。

床に設置することはほとんどないと思うが、天井に設置することは多々ある。そんなとき真下は死角になってしまうのが残念なところ。

SwitchBotカメラ頭に当たらない程度に天井から下げるDIY
...

googleドアベル(玄関ドアベルカメラ)

GoogleNestDoorbell常時電源化

長いこと玄関のドアホンが音声だけのものだった。隣組のみなさんは皆例外なくテレビドアホンになっていたのでGoogleドアベルに替えたことで一気にごぼう抜きした形になる。

Googleドアベルはアプリを使えば出先でもドアホンの呼び出しに応えることができるので留守でも宅配便の到着に対してほぼ受け取ることができるようになった。

もっともコロナ禍で必ずしも対面渡しをしないで置き配などのサービスをするようになった宅配会社の動きとも連動しているのだが。コロナ禍でなければお硬い日本社会のことだから「ハンコもらえないとお渡しできません」となっていたはず。

Google Nest DoorBell(スマートドアホン)でどこにいても宅配便に対応
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コロナ禍のお陰で大いに役に立っている。

googleNestCam(庭の監視カメラ)

GoogleNestCam

Googleドアベルの設置に気を良くしたので庭にも同じGoogleの監視カメラをつけることにした。

Googleのは高いけど信頼性ではおそらくトップだろうから仕方ない。庭にある物置に置き配してもらうときなど最後まで監視できて安心だ。

GoogleNestCamで裏庭を監視しつつ家の要塞化を進める
...

まとめ

以上のようなラインナップで我が家のIoT機器は動いて生活を快適にしてくれている。

自作の機器と助っ人の機器とをうまく融合させて連携プレイができるようになるとさらに快感でますますブログ更新が滞るのが痛し痒し。