ラズベリーパイを介してスマホでスマートロックというプロジェクトを個人的に始める。
ラズベリーパイという超小型ワンボードマイクロコンピュータが随分昔からあるのは知っていたが、果たして自分のようなズブの文系人間が下手に手を出して太刀打ちできるものかという懸念がどうしてもあったので手を出さずにいた。
しかし世の中スマートホームへ向かってまっしぐらの様相を呈してきている。しかしスイッチボット1個にしても高い（4000円弱ぐらい）
家中をスマートホーム化できれば便利だし自分の自由な時間が捻出できるので投資する価値はあるのだが、果たしてどれくらい金がかかるか計り知れない。
そこで勉強もかねてスマートホームもつくれるというラズベリーパイに挑戦する。
今回からしばらく続ける記事はラズベリーパイという小型コンピュータを使ってスマホから命令を出し、家の鍵を開けたり閉めたりできるようにしてしまおうというものだ。
長いプロセスをたどるし、専門用語やらプログラミングコードもここで載せないとあまり意味がないので1記事だけでは終わらせず、続き物としていく。
今回はプロジェクトのメリットやら目的～必要なハード・ソフトの紹介である。
パソコンの扱いはそこそこ慣れているがラズベリーパイやらLinuxの扱いは初心者なので一部トンチンカンまたは違うことを申すかもしれないが玄人の人が読んだとしたら暖かく許してほしい。
今プロジェクトのメリット
ほぼプログラミング不要である
自分も過去にプログラミングの経験はあるが、ほとんどVBA（ビジュアルベーシックフォーアプリケーションズ）というかなりの高級言語で機械語というかアセンブラ言語（？）はもはや宇宙語といってもよいレベルでわからない。
だが、調査をすすめているうちにスマートロック実現にはあまり機械的な知識は必要としないということが見えてきた。
だから今回のプロジェクトもプログラムは使うが極力だれかの流用ですませている。ネットに多数掲載されている先人の知恵をお借りしているわけだ。
もっともほぼ不要とはいえ多少やらなければならないがよほどの理解力不足がないかぎりできるような内容だとおもうよ。
低コストで実現
スマートロックは安いもので現在セサミというのがシェアを伸ばして性能も良さそうだが、ダブルロックの我が家で見積もるとざっくり15000円程度かかることになり少々お高い。
買えば買ったできっと買ってよかったとは思うだろうが、まずは自分でできるところまでやってみたい。
そして算出した自作のコストは自分の手間やら時間を除けばざっくり7000円ぐらいか。
つまり半額である。ダブルロックをスマートロックにできて7000円はおそらくまだ市場に出回っていまい。
興味本位レベルにぴったり
実現は難しいことは難しいが、自分のような文系レベルの人間でもできる。
この記事を書いている段階ですでにスマホでサーボを遠隔操作することはできていて、あとはドアに物理的に設置する機構をつくるだけの段階なのだ。
物理的に取り付けるのは試行錯誤が目に見えるから楽しいし失敗してもそれはそれで次の糧になる。
そしてその前段階であるラズベリーパイとスマホとのやりとりは一言二言では説明できないので頭の整理をしつつ今後記事にしていく。
これを読めば誰でもかんたんにスマートロックを作れる（ただし多少のセンスは必要）ようになるということを目標に記事を作っていく。
これまで数十の記事、数十のYouTube動画を見てどれも一発で自分のやりたいことを実現してくれている記事はなかった。おそらくこのプロジェクト、このシリーズも誰かの役には立つかもしれないが一発でやりたいことを網羅している内容かというと人それぞれ理想が違うのでわからない。
ただし自分はスマートロックを低価格でかんたんに実現したかったという理想がありそれをかなり満たせると思っている。
必要な要素
ハードウェア
ラズベリーパイ
もちろんラズベリーパイが必要だ。もっともラズベリーパイでなくとも「よめ子さん」という人のYouTubeでは違う種類のマイコン基板を使ってスマートロックを実現している。
ラズベリーパイは小型安価ながらGUI（グラフィカルユーザーインターフェース）つまりWindowsのようなマルチウィンドウ画面も出せて操作が比較的かんたんなワンボードマイコンなので初心者にもおすすめかもしれない。
自分が初心者で実現できたのだからおそらくほとんどの人もできると思う。
半導体不足で価格が上がっているようで今後もっとやりたいことがあるのに困る。
ちなみに詳しいことはもっと他のサイトを参考にしてほしいが、Wi-Fi機能があることが必要である。
ラズベリーパイというのは記事執筆時点でバージョン４まで来ており上記リンクは３である。最新型のものでなくともWi-Fi機能、画像出力機能、USBポートなどがある３で十分だ。
ほかにもっと遊びたいというなら最新型を買ったり、キーボード一体型を買うのもありだ。
サーボ
左奥はサーボだけど右の基板はラズパイではない
上記で紹介したよめ子さんの動画でもでてきたSG90というマイクロサーボを使う。どうも模型工作界では定番のサーボらしく安く売られている。
秋月電子のサイトで買えるしもちろんAmazonでも買えるが自分は少しでも安く済ませたかったので時間かかるの覚悟でAliexpressから買った。
このリンク先だけでなくいっぱい販売されているから安いところを探して買うのもおおいにあり。
スマホ
スマホ持ってない人でこの記事に来た人ってまずいないと思うけど必須だからコストには計算していないのでそこのところの了承よろしく。
ちなみにAndroidスマホ（Moto G100）でボタン開発したけどiPhoneでも同じことできるはず。
パソコン
ラズベリーパイそのものがパソコンみたいなものなんだけど、まずラズベリーパイが単体で動くようになるためには少しだけパソコンのお力添えが必要になる。
最初にラズベリーパイ本体にOS入れるまでパソコンが必要になる。とはいえその後のいろいろな設定を入力するのにパソコンはぜひあったほうがよい。
MicroSDカード
ラズベリーパイを起動するのに必要になるので最低16GBぐらいのものを用意するべし。
工作部品
スマートロックの機構部分を作るのにいろいろ必要になるかもしれない。
- ブラケット（こういうのAliExpressリンク）
- 割り箸（よめ子さんはこれで実現していた）
- ユニバーサルアームなど（こういうのAmazonリンク）
- ピアノ線（こういうのAmzonリンク）
- ゼムクリップとか（こういうのAmazonリンク）←百均のほうがだんぜん安いはず
これらすべて要るというわけではなく機構をつくる材料として候補にあげている。
NFCタグ
昨日に引き続き今日はNFCタグでラズベリーパイに指令を送ってサーボを回すようにできた。ただこのNFCタグ、他人がやってもできちゃったら意味ないのでそこの検証がまだ必要。いよいよ問題のドアへの設置まで秒読み。 pic.twitter.com/FseutiyQTF
— セミ坊主@猫をチュールで手懐け中 (@semiboze) October 22, 2021
スマホの画面を操作して解錠やら施錠やらするだけではいまいちスマートさに欠けるのでNFCタグにスマホをタッチするだけで解錠施錠をできるようにする。
Amazonだとけっこうお高いんだけど品質がいいのかな？自分はその昔なにかできないかなとeBayで買った激安のNFCタグを使ったが反応がいまいち早くない。スマホが悪いのか品質が悪いのかそれともこんなもんなのか不明。
ソフトウェア
Python
主にPythonという言語を使ってプログラムをつくるがほとんど自分でコーディングをする必要はない。
なぜならネットで公開されている情報をいただいてすこし改変を加えるだけだから。
そして自分ももちろんどういうしくみでPythonプログラムが動いているのか理解していない。
こんな程度で家の鍵まかせてしまってよいのかと少々不安になるがあくまで自己責任だ。
blynk
ラズベリーパイでスマートロック作る夢に一歩近づいた
スマホアプリのblankとラズパイに最初から入ってるpythonだけでできそう。文系だけど頑張って完成させたい。 pic.twitter.com/qwZCAtdr5M— セミ坊主@猫をチュールで手懐け中 (@semiboze) October 21, 2021
blynkというサービスを利用する。ほかにもネット上には今いろいろな便利なボタンアクションサービス（呼称が不明）があるようだがとりあえずネットの参考情報をたよりにblynkを利用した。
これは基本無料からスタートなのだが画面上に部品を増やしていくと有料になっていく面白いシステムだ。だから最初のうちはあれやこれや試しているだけなら金はかからない。
部品を複数配置しようとしたり他人にシェアしようとすると課金される。
公式サイト→blynk
Linuxのシェル
シェルってなんて説明するのかわからんが、Windowsでいうところのcmdウィンドウでやる命令のもっと高度やなつだと思ってほしい。
このシェルが縦横無尽にいじれるようになればなんでもできると言われている（と思う）ぐらいなんでもできてしまい逆に素人にはとっつきにくい。
しかしここもネット上の情報をもとにコマンドをコピペするだけ。
っていうかここで気づいたんだけど自分はその昔MS-DOS時代にプログラムを少々組んだことがあるのでcmdウィンドウっていうのがわかるがWindowsでこのウィンドウを開いてなにか打ち込んだ経験のない人はこのプロジェクトに手を出すのはちょっと敷居が高すぎるのでおすすめしない。
おとなしく市販のスマートロックを買うことをおすすめする。
その他必要なもの
お約束の根性は当然必要になる。
自分は根性がないほうなのだがこれをやればかなり生活が豊かになるというモチベーションと、ブログのネタになるという２つのモチベーションでやることができた。（途中までは）
いずれにしてもただの根性だけでは難しいかもしれない。この完成の先になにがあるかを明確に描けば体は動く。
第1話のまとめ
ここまできて「あれ、Alexaとグーグルアシスタント対応は？」って疑問に思った人、鋭いです。
対応できてません。いまいち命令がちゃんと伝わらないんだよねIFTTTも使わなきゃならないし、そのIFTTTって3つまでしか無料でレシピ登録できないし。だから今回は割愛する。
今回は必要機材と必要ソフトの大雑把な紹介だけで終わってしまったが次回から具体的な話に入っていく。
なにしろ大河ドラマみたいなので1話のブログ記事では終わりそうもないし、今これ執筆中も機構部分を製作中というか部品調達中というか構想中というかとにかくまだこっちも途中なので話が終われない。
ただ最初に述べたが肝の部分であるスマホからサーボ操作までは完成しているのでその復習がてら記事を書いていく。
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