これら 4 つの DIY スマート ホーム プロジェクトでは、8 ドルの ESP32 が Raspberry Pi を上回ります

Raspberry Pi は、長年にわたり DIY プロジェクトに人気のデバイスです。これらは多くの技術プロジェクトにとって理想的ですが、常に完璧な選択であるとは限りません。安価な ESP32 ボードの方が優れた選択肢であるプロジェクトは数多くありますが、そのメリットは価格の安さ以上のものです。

バッテリー駆動のドアまたは窓センサーを構築する

Pi は ESP32 の深いスリープには匹敵しません

ESP32 ボードは、独自のセンサーを構築するのに最適です。多くの場合、既製のセンサーを購入するよりもわずかな価格で、実用的なスマート ホーム センサーを作成できます。 Raspberry Pi モデルを使用してセンサーを構築することもできますが、ESP32 が明らかに勝者である分野が 1 つあります。

一部のセンサーは電源への接続に適していません。たとえば、窓やドアのセンサーは窓やドアに設置する必要がありますが、これらの場所に電源ケーブルを使用することが常に現実的であるとは限りません。多くの場合、バッテリーを使用する方が賢明な解決策となります。

これらのセンサーは、ほとんどの時間を何もせずに過ごします。帰宅を報告する必要があるのは、ドアや窓が開閉したときだけです。 ESP32 は、何も起こっていないときにディープ スリープに入ることができ、消費電力を大幅に削減します。リード スイッチの状態が変化すると、GPIO イベントによって ESP32 がウェイクアップされ、ESP32 が変化を報告してからスリープに戻ることができます。

比較すると、Raspberry Pi を使用して構築されたセンサーは、GPIO を通じて停止および復帰するように構成できますが、ESP32 のディープ スリープとは異なります。 Pi が起動すると、ブート プロセスを実行し、オペレーティング システムをロードし、ネットワークに再接続し、適切なソフトウェアを起動する必要があります。これにより、イベントが報告されるまでに大幅な遅延が発生します。

この遅延を減らすために Linux を実行し続けることもできますが、これには Pi が継続的な電力を維持する必要があります。 Raspberry Pi Zeroでもアイドリング時には相応の電力を消費するため、バッテリー電力は実用的ではありません。

Bluetooth の通信可能範囲を拡大する

ESPHome は ESP32 を理想的な Bluetooth プロキシにします

ESP32 を使用する最も簡単な方法の 1 つは、Bluetooth プロキシとして使用することです。 Bluetooth プロキシを範囲内に配置すると、スマート ホームは、メインのスマート ホーム ハブから遠すぎて直接通信できない Bluetooth デバイスと通信できるようになります。代わりに、信号は Wi-Fi 経由で Bluetooth プロキシに送受信され、その後、より短い距離で Bluetooth デバイスと通信します。

多くの ESP32 ボードには Bluetooth と Wi-Fi が組み込まれているため、ESP32 を Bluetooth プロキシとして使用するために追加のハードウェアは必要ありません。セットアップも簡単です。 ESPHome には既製の Bluetooth プロキシ ファームウェアがあり、YAML を 1 行も記述することなく ESP32 にフラッシュできます。

Raspberry Pi を Bluetooth プロキシとして使用することもできますが、デバイスの動作がそれだけである場合、それは過剰になる可能性があります。さらに、Linux での Bluetooth の使用には、ESP32 ボードにはない潜在的な問題がいくつかあります。 Home Assistant のドキュメントには、Linux カーネルのアップデートにより以前に Bluetooth 機能が壊れていたこと、また、新しいハードウェアでは Linux Bluetooth ドライバーのサポートが他のオペレーティング システムよりも遅れる可能性があることが記載されています。

ドキュメントには、多くの場合、ESP32 を使用する方が良い方法であると記載されています。 Bluetooth プロキシとして適切に動作する ESP32 デバイスのリストがあります。

WLED を使用したアドレス指定可能な LED ストリップの制御

Linux では制御が複雑になる

アドレス指定可能な LED ストリップは、スマートホーム照明プロジェクトでは一般的な選択肢です。これらのストリップには複数の LED が含まれており、個別に制御して印象的な照明効果を生み出すことができます。ストリップは単独では機能しません。それらを制御する何かが必要です。

ESP32 で WLED を実行すると、安価なボードがネットワークからアクセス可能な LED コントローラーに変わり、さまざまな照明シーンや効果を表示でき、ホーム アシスタントや Web インターフェイス経由で制御できます。

Raspberry Pi モデルを使用してアドレス指定可能な LED ストリップを制御できますが、ESP32 では発生しない問題がいくつかあります。これらの LED ストリップには、正確にタイミングを合わせた制御信号が必要ですが、Linux 上で通常のソフトウェアを実行している Raspberry Pi では、これをうまく行うことができません。 Linux が正確なタイミングを妨げないようにするために、多くの場合、特殊なライブラリまたはハードウェア支援メソッドの使用が必要になります。

二次的な問題が発生することもよくあります。たとえば、Pi を介して LED を制御する一部の方法は、Pi のオンボード オーディオに干渉する可能性があります。 ESP32 は、正確なタイミングでハードウェア タスクを予測可能な方法で処理する点ではるかに優れています。

静電容量式タッチのスマートボタンの作成

タッチは多くの ESP32 チップに組み込まれています

自動化は素晴らしいことですが、スマート ホーム デバイスを手動で制御する方法が必要な場合もあります。スマート ボタンは優れた選択肢であり、ESP32 または Raspberry Pi を使用して物理的なスマート ボタンを構築できます。

Raspberry Pi ではできないことの 1 つは、静電容量式タッチ制御のスマート ボタンを簡単に作成できることです。一部の ESP32 チップには、静電容量式タッチ センシングが組み込まれています。銅テープなどの導電性表面を ESP32 のタッチ対応ピンに接続するだけで、指が表面に触れたり、表面に近づいたりしたときの静電容量の変化をボードが検出できます。

表面に物理的に触れる必要さえありません。静電容量式タッチ センシングは、ガラス、プラスチック、木材などの薄い非導電性素材を通しても機能します。スマート ボタンを表面の下に隠し、指を正しい位置に置くだけでスマート ホームを制御できます。

Raspberry Pi には、同じ静電容量式タッチ センシング ハードウェアがありません。 Pi で同じ目標を達成したい場合は、タッチを検出して情報を Raspberry Pi に渡すためのコンポーネントを追加する必要があります。

ESP32 の利点は価格だけではありません

ESP32 ボードの価格はわずか数ドルですが、多くの Raspberry Pi モデルはここ数か月でますます高価になっています。 ESP32 を使用する利点は価格だけではありません。タスクに適したハードウェアである状況は数多くあります。