ラズベリーパイ(Raspberry Pi)とPythonでIoTはじめの一歩~IoTキッチンガーデン講座~

IoTにより、どの位のコストで、何ができそうかを体感するための講座です。ラズパイ、Python、Google Cloudを用い、CO2、温湿度、照度、水深の測定、Google Sheetsへのデータ保存、自動水やり機能を実装します

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ラズベリーパイ(Raspberry Pi)とPythonでIoTはじめの一歩~IoTキッチンガーデン講座~

What You Will Learn!

  • RaspberryPi(ラズベリーパイ、ラズパイ)のセットアップ方法
  • RaspberryPiをパソコンからRealVNC(VNC Server/VNC Viewer)を用い、遠隔操作する方法
  • Raspberry Piとセンサー類(I2Cセンサー、CO2-mini)の接続方法/電子回路の組み方
  • 購入したセンサーをハンダ付けし、使用可能な状態にする方法(センサー購入時に必要な電子工作の方法)
  • Pythonを用いた各種センサー(CO2、温度、湿度、照度、距離(=水深))のデータ計測方法
  • Google Cloudを活用し、各種センサーで計測したデータをGoogle Sheetsに自動で貯める方法
  • 計測したデータ(水深)に応じ、外部機器の電源(水やりのための給水のポンプ)をon/offする方法
  • 上記を実現するPythonプログラムの概要(なぜその様に動くか、全てのコードの概要を解説しています)
  • 台所での水耕栽培(キッチンガーデン)装置の作り方・運用方法

Description

講座概要

本講座は、RaspberryPi(ラズベリーパイ、ラズパイ)、Python、Google Cloudを用い、センサー(温湿度、照度、距離、CO2)の測定値を、クラウド(Google Sheets)に無料で蓄積する方法、また、台所でハーブ類や香味野菜を育てるIoT機能付きの水耕栽培装置(IoTキッチンガーデン)の組み立て・運用方法について解説します。

3つの特徴

  1. 簡易なIoTシステムの作り方が分かる

    簡易なIoTが「どのような仕組みで動いているか」、「何ができそうか」、「(プロトタイプを作る際、)どれ位のコスト・手間でできそうか」を体感して頂けるよう設計しています


  2. ラズベリーパイのイロハが分かる

    ラズベリーパイ初心者の方を想定し、ラズパイのイロハ(起動し、遠隔操作し、センサーやリレーモジュールを接続し、動かす)を躓かず学習できるよう、丁寧に解説しています


  3. 「なぜその様に動いているか」分かるよう、プログラムの概要を解説

    プログラミング初めての方が、「なぜその様に動いているか」がざっくりと分かるよう、全てのプログラムの概要を簡単に解説しています。(注:初心者の方が理解出来るようにするため、極力平易な言葉を使うようにしています。例えば、モジュール、メソッドという言葉は敢えて使用していません。)

ご自身の生活やビジネスにおいて、「IoTって実は難しくない」、「工夫次第で、様々に活用できそう」と実感してもらえると嬉しいです。また、IoTやラズベリーパイ、DX(デジタルトランスフォーメーション)に関する学びを深めて頂ければ幸いです。では、講座でお待ちしております!

留意点

  1. お子さんと一緒に取り組まれる場合、ハンダ付けや他電子工作・電子回路構築で危険な作業があります。必ず、保護者の方の監視の下、安全に配慮し実施してください

  2. 講座は、安価で入手しやすいRaspberry Pi 4Bを前提に進めていますが、Raspberry Pi 3B+、3Bなどを使って頂いても問題ありません。Raspberry Pi 3B+、3Bを用いる場合、「3B+、3B向けの電源」が必要で、一方で、ディスプレイと接続する際の「HDMI-マイクロHDMIケーブル」は不要となります。Raspberry Pi Zeroでもセンサー、プログラムは動きますが、Webブラウジング程度の操作でフリーズするため、慣れていない方にはオススメしておりません。Raspberry Pi Picoに関しては、根本的に設計が異なり、本講座で使うことはできません

  3. 講座中では、CO2センサーとして、CO2-MINIを用いております。2020年8月頃にCO2-MINIの仕様が変更となり、それ以前にご購入されたCO2-MINI(旧版と呼称。データが暗号化されています)に関しては、講座中のプログラムでは上手く読み取れません。旧版をご活用になりたい場合、旧版に対応したプログラム(暗号の復号機能あり)をお送り致しますので、メッセージやQ&A機能で講師までご連絡ください

直近の主な更新履歴

  • 2023/11  Raspberry Piの新しいOSであるBookwormに対応

  • 2023/2   「なぜその様に動いているか」が分かるよう、全プログラムの概要解説を追加

  • 2022/12  ご要望を受け「必要な道具」の一覧を作成。当該レクチャーにリンク追加

Who Should Attend!

  • IoTシステム構築を通じ、IoTに関する理解を深めたい、新規事業担当者やエンジニアの方
  • IoT構築におけるコーディング・プログラミング事例について学びたいエンジニアの方
  • Raspberry Pi(及び、そのIoT活用事例)について学習したい方
  • 採れたてのハーブや野菜を料理に活用したい方(さらにIoTを用い、生産手法の改善を図りたい方)
  • IoTを用いたDX化の参考事例について学びたい事業担当者の方
  • 各種環境データを計測するIoTシステムを格安で導入してみたい生産者さん

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Tags

  • Internet Of Things
  • Python
  • Raspberry Pi

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