ESP32 ボードを使って安価に構築できる 6 つのスマートホームデバイス

Posted on 5 3月 11:25 pm

ESP32 マイクロコントローラーは、さまざまなデバイスの構築に使用できる、信じられないほど安価で多用途なボードです。 ESP32 を 1 つまたは 2 つ購入する最も説得力のある理由の 1 つは、安価なスマートホームアクセサリを独自に作成することです。

途中で 1 つか 2 つのことを学べるだけでなく、プロジェクトは楽しいものであり、プロジェクトの最後にはセンサーやコントローラーが使えるようになるというご褒美もあります。

ESPresense Bluetooth プレゼンス検出器

MagSafe を備えた Apple iPhone 17 Pro TechWeven ケースをテーブルの上に下向きに置きます。

ESPresence はおそらく最も単純な ESP32 スマートホームプロジェクトであり、出発点として最適です。このルームスケールの存在検出システムは、Bluetooth を使用して家のどこにいるかを検出します。スマートフォン、時計、ビーコンなどの Bluetooth デバイスには固有の識別子があるため、各 ESPresense デバイスは、それらが近くにあることを検出し、その情報を MQTT 経由で Home Assistant、Homebridge などに報告できます。

ESP32-C3 ボードは速度と価格を考慮して推奨されますが、S3 バージョンは Bluetooth 範囲が優れていますが、コストが高くなります。オリジナルのESP32でも動作します。 Bluetooth 対応ボードの準備ができたら、(ブラウザを使用して) 関連するファームウェアをインストールし、ESPresense を設定して、選択したスマートホームソリューションに統合するだけです。

C3 ボードは 1 枚あたり約 2.50 ドルで入手できるため、非常に少額の投資で家全体を整えることができます (このプロジェクトの有用性は、これらのセンサーを家中に設置することにあります)。その後、自動化で自分のプレゼンスを使用して、音楽を追従させたり、照明のために使用したり、他のワークフローの条件付き修飾子として使用したりすることができます。

WLED照明コントローラー

WLED は、Home Assistant などのスマートホームプラットフォームに接続できる Web サーバーを使用して、NeoPixel (とりわけ) LED ライトのストリップを制御する方法です。 ESP32 コントローラーごとに最大 10 個の LED 出力を接続できます (古い ESP8266 マイクロコントローラーの場合は 3 個)。

このプロジェクトでは、100 を超える特殊効果のライブラリ、応答性の高いノイズベースの動作、シンプルかつ強力なコントロールインターフェイス、および減光常夜灯機能や無線アップデートなどの追加機能にアクセスできます。 LED ストリップは、GPIO ピンを介して互換性のある ESP32 ボードに接続します。

一部のコントローラーには WLED がプリインストールされていますが、その場合は追加料金がかかります。

空気品質モニター

TitaniumMonkey の ESP32 大気質センサープロジェクトは、ESP32 開発ボード、各種センサー、および OLED スクリーンを使用して周囲の大気質を監視する、比較的シンプルでわかりやすいプロジェクトです。ソースコードは提供されています。必要なのは、プロジェクトをアセンブルして構成することだけです。

完了すると、温度、湿度、二酸化炭素、粒子状物質 (PM 1、2.5、および 10)、揮発性有機化合物 (VOC)、水素、およびエタノールの測定値が表示されます。また、粒子状物質の測定値に基づいて大気品質指数 (AQI) スコアも取得します。

これらをディスプレイに表示するだけでなく、プロジェクトでは MQTT を使用してデータをホームアシスタントまたは選択した別のスマートホームソリューションに送信します。勇気があり、自由に使えるお金がたくさんある場合は、自分で構築できるプロレベルの大気質モニターである Project Aura を検討してみるのもいいかもしれません。

温湿度センサー

単純な温度と湿度の測定値が必要な場合は、ThePrintingPilot のガイド (多数存在するうちの 1 つにすぎません) に従って、安価な ESP32 マイクロコントローラー、センサーモジュール、いくつかの抵抗器、および 3D プリントされたケースを使用して測定できます。これは、はんだ付けスキルを試すチャンスです。その後、提供されたファームウェアでデバイスをフラッシュする必要があります。

ここからは、センサーをホームアシスタントに追加し、温度と湿度を監視したい場所に配置する場合です。

ミリ波存在検出器

ミリ波存在検出器は、レーダー波を使用して存在を検出する高感度のアクティブセンサーです。感度がはるかに高いという点で赤外線センサーよりも優れているため、部屋にいるときに (たとえじっと座っていても) 照明が消えないように照明の自動化に最適です。

これらのプロジェクトはそれほど簡単ではないため、始める前にいくつかのプロジェクトをしっかりと理解しておく価値があるかもしれません。 Home Assistant フォーラムや Instructables などの場所には、たくさんのチュートリアルがあります。 Smart Home Scene には、Zigbee 対応のミリ波プレゼンスセンサーのチュートリアルもありますが、多少複雑であるという免責事項が記載されています。

とはいえ、これらのセンサーは、安価な赤外線代替品と比較すると、購入するにはまだかなり高価なので、挑戦を楽しむのであれば、時間を費やす価値があるかもしれません。

ベッド存在センサー

ベッド存在センサーは、世の中にあるスマートホームセンサーの中でも奇妙なものの 1 つですが、それを使ってできることはたくさんあります。予想通り、小売での選択肢はほんのわずかしかなく、入手するのが難しい場合があります。このようなニッチな製品は自分で構築する価値があるかもしれません。

felischndr のホームアシスタント用ベッドセンサーガイドのおかげで、ESPHome を実行する ESP32 と単純な圧力センサー (このようなもの) を使用して、これらのいずれかを構築できます。配線用のブレッドボードに加えて、USB ケーブルと電源も必要です。このガイドでは、配線からホームアシスタント内のソフトウェアのインストールに至るまで、設計のあらゆる部分を説明します。