Raspberry PiとPythonでIoTはじめの一歩~IoTキッチンガーデン講座~
4.2 (160 ratings)
Course Ratings are calculated from individual students’ ratings and a variety of other signals, like age of rating and reliability, to ensure that they reflect course quality fairly and accurately.
1,143 students enrolled

Raspberry PiとPythonでIoTはじめの一歩~IoTキッチンガーデン講座~

IoTを活用するとどれ位のコストで、何ができそうかを体感してもらうための講座です。Raspberry PiとPythonを用い、CO2、温湿度、照度、水深の測定、Google Spreadsheetへのデータ保存、自動水やり機能を実装します
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Created by Kensuke Sasaki
Last updated 5/2020
Japanese
Current price: $139.99 Original price: $199.99 Discount: 30% off
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This course includes
  • 2 hours on-demand video
  • 12 downloadable resources
  • Full lifetime access
  • Access on mobile and TV
  • Certificate of Completion
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What you'll learn
  • RaspberryPiのセットアップ方法
  • RaspberryPiをパソコンから遠隔操作する方法
  • 各種センサー(CO2、温度、湿度、照度、水深(=距離))でのデータ計測方法
  • 各種センサーで計測したデータをGoogle Spreadsheet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(給水のポンプ)をon/offする方法
  • 台所での水耕栽培(キッチンガーデン)装置の作り方
  • 台所での水耕栽培(キッチンガーデン)の運用方法
Requirements
  • 日常的にPCを活用していることが望ましい
Description

IoTを始めて学ぶ、新規事業責任者、経営者、非エンジニアの方を対象に、IoTをご自身の事業に取り入れる際、「何ができそうか」、「どれ位のコストでできそうか」を理解してもらうための講座です。

台所でハーブ類や香味野菜を育てる水耕栽培(キッチンガーデン)を題材に、CO2、温度、湿度、照度、水深データの測定、Google Spreadsheetへのデータ自動保存、自動水やり機能を実装します。また、キッチンガーデンの組み立て方や、運用の仕方を解説します。

ご自身のビジネスにおいて、「IoT導入って実は難しくない」、「非常に安価に導入できる」、「工夫次第で、すごいことができそう」と思ってもらえると嬉しいです。では、講座でお待ちしております!

注意点
・お子さんが取り組まれる場合、ハンダ付けや他電子工作で危険な作業もありますので、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。

・本講座は、プログラムを自ら書けるようになることではなく、IoT機器を活用し、「何が出来そうか」、「どの程度コストがかかりそうか」を実感することを目的にしています。従い、プログラムの解説は、最低限、且つ、初心者の方に分かりやすい表現にしようと努めており、厳密には正しくない表現も用いております。エンジニアの方には、お聞き苦しい説明もあることをご理解ください。

・Raspberry Pi 4Bに関し、プログラムやセンサーとの互換性を確認済です。但し、①Type Cの電源ケーブルが必要、②マイクロHDMIケーブルが必要、をはじめ細かい点が異なります。また、発売後間もないためか動作不良を起こすものがあったり、エラーを解決するためのネット情報も充実していないため、特段の理由が無ければ、動作が安定し、性能的にも大差が無い、Pi 3B+またはPi 3B(こちらも動作確認済)をオススメ致します。(2020/5/17追記)

Who this course is for:
  • IoTでどの位のコストで、何ができそうか、の勘所を掴みたいビジネスパーソン
  • お子さんの自由研究のネタ/料理好きの奥様へのプレゼントを探しをしている方
  • 格安でハウス内の環境データを計測し、クラウドに貯めてゆきたい農家さん
  • 採れたてのハーブや野菜を料理に活用してゆきたい方
Course content
Expand all 33 lectures 02:06:28
+ はじめに
3 lectures 07:53

本講座の対象、目的、学習内容などを知る

Preview 01:10

本講座をお子さんの自由研究の題材とする際の留意点やテーマ例3つをご紹介

Preview 04:23
+ Raspberry Piをセットアップしよう
4 lectures 14:19

本セクションで必要となる道具と購入方法を知る

必要な道具を知ろう
01:59

・Raspberry Piを起動させるソフトの概要を知る

・実際にダウンロードする

NOOBSをダウンロードしよう
01:44

・SDカードフォーマッターのダウンロード、インストールする

・SDカードのフォーマットする

・NOOBSをSDカードに書き込む

SDカードをフォーマットし、NOOBSを書き込む
05:00

・Raspberry Piの起動する

・Wifi接続、パスワード設定など、パソコンからRaspberry Piを操作するための設定を行う

・「Raspberry Piの設定」を変更し、VNC(パソコンからの操作)、I2C(I2C通信によるセンサーの操作)を許可する

RaspberryPiを起動し、パソコンから呼び出すための初期設定をしよう
05:36
+ Raspberrry Piをパソコンから動かしてみよう
2 lectures 04:32

パソコンからRaspberry Piを操作するためのVNC Viewerのダウンロード・インストールする

VNC Viewerをインストールしよう
02:16

・パソコンからVCN Viewerを起動し、Raspberry Piと接続する

・Raspberry Piの解像度をお使いのディスプレイと合わせ、大きな画面で操作できるようにする

Preview 02:16
+ センサー、リレーモジュールを繋いでみよう
4 lectures 20:19

本セクションで必要となる道具と購入方法を知る

必要な道具を知ろう
03:28

・基盤やピンヘッダなど用語説明

・ハンダ付けの方法とコツ

・実際のハンダ付けの様子

基盤とピンヘッダをハンダ付けしよう
03:12

・I2Cセンサー、リレーモジュールからの配線とその役割

・Raspberry Piに配線するためのGPIOピンの概要とその役割

・I2Cセンサー、リレーモジュールとRaspberry Piとの接続方法

センサー、リレーモジュールの仕組みを知ろう
10:27

・今回の接続方針と、その際のブレットボードの使い方

・今回のセンサー、リレーモジュール、Raspberry Piの配線例

センサー、リレーモジュールとRaspberry Piを繋いでみよう
03:12
+ センサーと電源スイッチを動かしてみよう
6 lectures 28:59

・ターミナル、シェルスクリプトと言った用語の概説

・シェルスクリプトを用い、リレーモジュールをオン/オフしてみる

センサーやリレーモジュールの動かし方について理解しよう
04:32

・pipコマンドにより、必要なモジュール(「部品」として活用できるプログラム)をインストールする

・先ほどのレクチャーで行った操作を、pythonを用いることで、より楽に行う

Pythonを活用して、センサーやリレーモジュールを便利に操作しよう
08:58

指定した間隔で、定期的に温湿度を読み取るパイソンプログラムを実行する

温湿度センサーを動かしてみよう
04:44

指定した間隔で、照度を読み取るPythonプログラムを実行する

照度センサーを動かしてみよう
04:25

指定した間隔で、距離を読み取るPythonプログラムを実行する

距離センサーを動かしてみよう
03:20

指定した間隔で、スイッチをオン/オフするPythonプログラムを実行する

電源スイッチ(リレーモジュール)を動かしてみよう
03:00
+ GoogleSpreadSheetにデータを貯めてみよう
4 lectures 18:22

・Raspberry PiからGoogleのサービスを活用するための仕組みである、API(Application Programming Interface)を有効にする

・Raspberry PiがGoogleSpreadSheetにアクセスするための認証情報(JSONファイル)を取得する

※前提として、Googleのアカウントが必要となります

GoogleSpreadSheetAPIを有効にしよう
05:32

・計測したデータを書き込むGoogleSpreadSheetを準備する

・GoogleSpreadSheetのIDをコピーする

GoogleSpreadSheetを準備しよう
02:40

これまでのレクチャーでの準備が上手くできたかテストするため、Raspberry PiからGoogleSpreadSheetに数字を書き込むPythonプログラムを実行する

Preview 03:55

温湿度、距離、照度センサーからのデータをGoogleSpreadSheetに定期的に書きこむプログラムを実行する

センサーデータをGoogleSpreadSheetに貯めてみよう
06:15
+ キッチンガーデンを作って、野菜を育ててみよう
3 lectures 08:04

・キッチンガーデンの概要を知る

・初心者におススメのハーブや野菜、その用途を知る

・キッチンガーデンのメリット/デメリットを知る

Preview 04:12

キッチンガーデンの全体構成と、組み立て、運用に必要な道具と購入方法を知る

必要な道具を知り、組み立ててみよう
02:15

キッチンガーデンの運用方法を発芽、植え付け・水やり、収穫という3段階で学ぶ

キッチンガーデンを運用してみよう
01:37
+ 自動で水やりしてみよう
3 lectures 11:52

本セクションで必要となる道具と購入方法を知る

必要な道具
01:25

ポンプをリレーモジュールに接続し、自動水やりプログラムを実行する準備を整える

自動水やり、環境測定装置をキッチンガーデンに取り付けよう
04:17

センサーのデータをGooogleSpreadSheetに格納しつつ、指定した水深以下になったら、一定時間水やりを行うPythonプログラムを実行する

センサーでデータを取りつつ、自動で水やりしてみよう
06:10
+ CO2濃度も計測してみよう
4 lectures 12:08

本セクションで必要となる道具と購入方法を知る

必要な道具
00:57

CO2センサーの取り付け方を学ぶ

CO2センサーを取り付けてみよう
00:29

CO2を一定時間毎に取得するプログラムを起動し、CO2センサーがうまく動くか確認する

CO2センサーが動くか確認しよう
05:10

CO2、温湿度、照度、距離のセンサーで一定時間毎にデータを取得し、グーグルスプレッドシートに書き込みつつ、水深が一定の値以下になった際に、指定した時間水やりを行うプログラムを実行する

センサーでCO2などデータを取りつつ、自動で水やりしてみよう
05:32