【水耕栽培】Raspberry Piと温度センサーで室温を測定、グラフが描けました～

※ ギリギリタイトル詐欺かもしれないのですが、この記事は「そもそもRaspberry Piって？」という方を対象にしており、活動をちらっと紹介しているだけで具体的なプログラム等は載せていないです。また、筆者は独学の初心者なので、もし誤り等があればkaturadafarmアットマークgmail.comまで伝えてくれるとありがたいです！！

お久しぶりです！桂田社長の右腕の兼田です。

記事は6ヶ月ぶりです。だいぶ空いてしまいました・・。

去年から水耕栽培がしたいという話がありました。

年間通してバジルを栽培したい・・・ただ、ビニールハウスを買う資金力はない・・。そこで、「高校生でも手が出しやすい（小規模だとペットボトルでも野菜が育てられるらしい）水耕栽培で、温度や湿度を管理できないか？」という風に考えていました。

上の記事では、水を循環させるためにコンテナに穴をあけたりしていました。今回は、僕達が目標とする水耕栽培における重要な要素、「温度の管理」に進展がありました。

前置きが長くなりましたが、今回はタイトルに「Raspberry Pi」や「グラフを描画」など、急に難しい言葉が出てきました。

このRaspberry Piというものに「温度センサー」をつけて、作物が植えてある部屋の室温を定期的に測り、その変化をグラフに描くことが出来るようにしています。

知っている方もいるかもしれませんが、一つ一つ説明しますね。（といっても、僕も分からないことだらけなのですが・・）

Raspberry Piとは？

これが、Raspberry Pi(4 Model B)です。

Raspberry Piは、500円から7000円ほどで購入できる小さなコンピュータです。普段よく使うパソコンとは違って見えますが、マウスやキーボード、ディスプレイを接続すると同じように扱えます。ただ、多くの場合は研究や、電子工作・プログラミングの学習目的に使われていると思います。

Raspberry Piの特徴として、「GPIO」と呼ばれるピンがあり、ここに様々なセンサーやモーターなどを接続してプログラムで動かせることがあります。先ほども言ったように、今回は温度センサーを付けてみました。

また、インターネットに接続し、自身がウェブサーバーになれるのもRaspberry Piの特徴です。温度センサーで言うと、室温を計測しウェブページで公開することなどが出来るわけです（←最終的にやろうとしていることです）。

温度センサー

中央の、黒いコードの先に銀色のセンサーが付いたものが、僕が使っている温度センサー（DS18B20）です。勿論、用途は温度を測ることです。

もう一つの端の、黄色い絶縁テープが巻かれた先にある赤・黒・黄の線と、Raspberry Piのピンを繋ぎます。Raspberry Pi上でプログラムを実行することで、温度が測れるのです。

こんな感じに、Rasperry Piと温度センサーを繋ぎます。

実際のプログラムは載せないのですが、簡単にデータの流れを説明したいと思います。（全て出来ているわけではないので、今後変更があるかもしれませんが）

まず、①で温度センサーから温度データを定期的に測定し、Raspberry Piに送っています。Raspberry Pi内では、送られてきたデータを成形して、データベースというものに整理・保存しています。

次に、②でスマホやPCから「起動ボタン」が押されます（ウェブページが開かれます）。すると、Raspberry Piから溜めておいたデータが送られ、画面に室温のグラフが表示されるわけです。

まだリアルタイムの温度を表示させるところまでは出来ていないのですが、何度か僕の部屋の温度を計測して、グラフを描いてみたものが下の画像です。

横軸が時刻、縦軸が室温です。

横軸が完全に潰れていますね。

これは文字を縦書きにすればよいだけで、多分すぐにできると思うのですが・・。とりあえず今日はこのくらいです。

室温は平均25℃といったところでしょうか。まだ6月なのに随分傲慢な生活をしていることがよく分かります（）

これはBokehというライブラリを使ってグラフを描いているので、HTMLを勝手に作ってくれます。せっかくなので「社員日記」の一番下にも貼っておきました。（よければ見てね）

2つ上の画像の、データの流れを描いたイラストは完成イメージです。

まだリアルタイムで温度を計測してページを更新するところは出来ていないのですが、

・Raspberry Piと温度センサーで室温を測る

・データベースに書き込む

・グラフを作成する

ことが出来ました。後は、定期的に温度を計測できるようにすること、自動でウェブページを更新できるようにすることが重要になると思います。

桂田農園に来てくださり、ありがとうございます。

Raspberry Piを始めたのは4か月くらい前だったのですが、その時は環境構築が終わったらだいぶ疲れて、後は学校行事や受験もあり全くしていませんでした。

この数日久々に起動したのですが、ここまで割とすんなりいきました。やっぱり環境構築が一番難しいですね・・。一応これでも受験生なので、ぼちぼち進めようと思います。