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Raspberry Pi使って家庭菜園の栽培記録を自動で生成する「電波ガーデニング」作ります

電波 Raspberry Pi

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電波ガーデニング始めました

 今年も、下記記事の通り家庭菜園を開始しました。

 去年も家庭菜園やっていて、電波ガーデニングと名付けて、栽培の様子を定点観測しようとしていたのですが、いろいろな問題や事情があり、継続してできませんでした。

 去年あんまりうまくいかなかったので、今年はもう良いかなとか思っていました。ところが、つい先日「ひょんなこと」から「自宅IoT友の会」会員にまりました。会員になったものの、特にIoTらしいことを何もやっていないということで、このままでは会員失格でござる!と謎の使命感にかられ、今年こそ電波ガーデニングを成功させることにしました。

電波ガーデニングの仕様(機能)

 とりあえず電波ガーデニングの仕様を決めることにします。目指すは栽培の完全自動化といきたいのですが、水やりとか収穫とかアクチュエーションが入るものは、ちょっとハードウェア的に難しいのと失敗した時のリスクが大きいので、まずはログの自動取得から初めることを考えています。今考えている仕様を下記に記載します。

 あと、外部ネットワークからのRaspberry Piへのアクセスは、自分にそれほどセキュリティの知識がないのでやめておこうかなと思っています。代わりにtwitterとかブログとかの外部サービスに自動で投稿させることで、間接的にモニタリングすることを考えています。

対応予定

  • 防水対応
  • 自動撮影、写真日付挿入
  • 簡易モニタリング
  • 自動タイムラプス動画生成
  • 温度・湿度自動計測、グラフ生成
  • 自動栽培記録ログ生成(ブログ or twitter投稿)

対応しない

  • 自動水やり
  • 自動収穫
  • 外部ネットワークからのアクセス

対応検討中

  • 夜間対応
  • 土壌水分量自動計測
  • 照度自動計測

 以下は興味ある方のみご覧下さい。

電波ガーデニングまとめ

 手始めに、GitHubにリポジトリを作り電波ガーデニングに関する情報は以下に全て集約していくことにします。グローバル対応ということで、全部(わりとデタラメな)英語で書いてあります。

 ただ、GitHubも英語もよく分からないという人もいるかと思いますので、そういう人のためにも、なにより自分のためにもこのブログで日本語の解説記事というか、作業メモ的なものを書いていこうとおもいます。更新したらこの記事からリンクを貼っていく予定なので、最終的にはこの記事を上から順に読んで実践していけば、電波ガーデニングやりたいと思った人の100人に1人くらいが実現できるくらいには丁寧に書いていこうとおもいます。

 Linuxの流儀に従い、大きなプログラムにはせず、小さい単独でも使えるようなスクリプトを組み合わせて動くような形にしようと思います。

家庭菜園の作り方

 下記記事等を参照して家庭菜園を始めて下さい。

Raspberry Piのセットアップ方法

 下記記事を参照に基礎的なセットアップ($ sudo apt-get upgradeするところ)まで完了させて下さい。

温度・湿度・気圧自動計測・グラフ作成

 下記記事で温度・湿度・気圧自動計測からグラフ作成まで可能です。

動撮影・写真へのタイムスタンプ埋め込み・タイムラプス動画生成

 写真撮影から、タイムスタンプの埋め込み、動画生成まで。

Raspberry Pi防水対応(防水ケース・防水延長電源)

 屋外でRaspberry Piを24時間稼働させる簡易防水ケースと延長電源

温度・湿度・気圧をツイート

 bot化です。

購入部品

 以下必要なものです。随時追加されていきます。まだ完成していないのでかなり流動的です。「からあげについていく!」という無謀な人は一通り買い揃えるのも手ですが、個人的にはオススメしませんし、特に責任もとれません。

家庭菜園関係

  • プランタ(4lサイズ) x 3 (去年逆さ栽培に使ったものを使用)
  • 支柱 x 2
  • 家庭菜園用ネット
  • 土 14l
  • 結束バンド
  • 麻の紐
  • 苗 x 3(トマト)
  • ハサミ
  • フック

Raspberry Pi関係

[asin:B01D1FR2WE:detail] Raspberry Pi 3。Raspberry Pi用のケースは不要

カメラモジュール

microSDカード。ログを取得し続けるので容量は多いほどよいです。

電源。Raspberry Pi 3推奨の2.5Aのものがあるとなおよい

Raspberry Piへの給電ケーブル。タイプAオス- マイクロタイプBオス

工具

 半田付け。温度・湿度・着圧センサ(BME280モジュール)のピンヘッダの実装に使用。ピンヘッダ実装済みのモジュールを使用すれば今回は不要かな。

goot 電子工作用はんだこてセット X-2000E

goot 電子工作用はんだこてセット X-2000E

 みんな大好きはんだごてセット。自分はホームセンターで買ったけどAmazonのこれとか地味に超よさそう!こんど2つ目に買ってみようかな

goot はんだこて台 ST-11

goot はんだこて台 ST-11

 台はあった方がよいです。無いと途方にくれると思います

goot 高密度集積基板用はんだ SD-60

goot 高密度集積基板用はんだ SD-60

 はんだの予備もあった方がよいですね。鉛フリーなら幾ら吸ってもOK(嘘です、ほどほどに)

goot 精密ピンセット TS-14

goot 精密ピンセット TS-14

 半田付けのときは、ピンセットでワイヤを掴んでつけてやると付けやすいです。一個買っておいた方がよい。

 棒ヤスリ。ケースの加工に使用します

防水関係

  • ダイソーのショーケース(フィギュア入れるようなやつ)

 延長電源。家の内部から引っ張るので

 エアコンダクトから延長タップを出すために2個使用。屋外用電源がある家なら不要かな。

3M コマンド フック お買い得パック コード用 Sサイズ 20個 CM3C-20HN

3M コマンド フック お買い得パック コード用 Sサイズ 20個 CM3C-20HN

 延長電源を壁に固定するのに使います

【業務用】ベルクロ/面ファスナー 黒 幅50mm×20cmオスメスセット強粘着裏糊付

【業務用】ベルクロ/面ファスナー 黒 幅50mm×20cmオスメスセット強粘着裏糊付

 マジックテープ。Raspberry Piやセンサをケースに固定するのに使用

予定

 一応5月中には大体完成する予定です。まだ現時点では頭の中の構想が80%くらいで、現物は20%くらいでしょうか。何の前触れもなく企画倒れになる可能性は40%程度です。

結果(2016/8/13追記)

 一応8月時点で大体完成しました。当初の予定したものを100%とすると70%くらいの完成度でしょうか。飽きっぽい自分としてはそこそこ頑張ったと思います。家庭菜園も大分終わりかけで、これ以上大きく進展させることは(少なくとも今年は)無いと思いますので一応告知しておきます。