ラズベリーパイ(Raspberry Pi)とPythonで感染症対策~IoT換気モニタリング講座~
What you'll learn
- 感染症予防のための換気の定量的目安(CO2濃度の目標値)
- RaspberryPi(ラズベリーパイ、ラズパイ)のセットアップ方法
- Raspberry PiをパソコンからRealVNC(VNC Server/VNC Viewer)を用い遠隔操作する方法
- CO2センサー(CO2-mini)のCO2濃度をPythonを用い読み取る方法
- Google Cloud(API、Service Account)を用い、計測したデータをGoogle Sheetsに自動で貯める方法
- 貯めたデータの活用例
Requirements
- Raspberry Piやプログラミング、センサーでの測定の経験は不要です。初心者の方を想定し、講座を設計しています
- 講座中ではRaspberry Pi 4Bを使用して説明していますが、Raspberry Pi 3Bや3B+でも動作確認済です(但し、細かな操作や必要な道具は講座中の解説と若干異なる場合があります)
Description
RaspberryPi(ラズベリーパイ、ラズパイ)、Python、Google Cloud、CO2センサーにより、CO2濃度(=換気状況)を測定し、クラウド(Google Sheets)に無料でデータを蓄積する「IoT換気モニタリングシステム」を構築します。その過程で、「簡易なIoTの仕組み」及び、それを成り立たせる「ハード/ソフトウェア(個別技術)」の概要と使い方を学びます。
また、感染症予防に望ましいとされる換気の程度を、WHOや厚生省などの資料を参照しつつご紹介します。
本講座を通じ、Raspberry Piやクラウド、IoTに関する学びを深めて頂きつつ、換気状況の可視化や改善を図って頂ければ、とても嬉しいです
講座の特徴
気軽にIoTを体感:ハンダ付など電子工作は不要で、市販のRaspberry PiとCO2センサー(CO2-mini)をご用意頂ければ、Wi-Fi環境下でIoTを実現できます。材料費は2万円程度、運用費は無料です(Google Cloudを無料枠内で使用します)
プログラミング経験不要:システム全体の仕組みを理解し、IoTを実生活に活かして頂くことを目的に、プログラミングやRaspberry Piが初めての方が理解できるよう作成しています
個別技術について概説:Raspberry Pi、Python、Google Cloud、CO2センサーなど、システムに用いている全てのハードウェア/ソフトウェア(個別技術)の概要と使い方を押さえることができます
概要と使い方を解説している個別技術
Raspberry Pi
Terminal
Python(コードの細かな解説は行っておりません)
Google Cloud
Google Spreadsheet(Google Sheets)
VNC Viewer
CO2センサー
本講座をおススメしたい方
簡易なIoT構築を通じ、短時間で、IoTの仕組み、必要なハード/ソフトの概要と使い方を学習したい方
換気状況を可視化し、改善したい方
感染症対策
職場や居住空間における生産性改善
ハウス内のCO2濃度管理 など
本講座がおススメでは無い方
PythonによるIoTのコーディングについて詳しく学びたい方
(プログラムは提供していますが、コーディングは詳細には解説しておりません)IoTを幅広に学びたい方
(本講座で作成するのは、CO2-MINIのデータをクラウドに貯めるシステムです。I2Cなど、一般的なセンサーからのデータ取得や、クラウドに貯めたデータに基づく制御やフィードバック提供などについては扱っておりません)
留意点
講座中ではRaspberry Pi 4Bを活用しておりますが、3Bや3B+等、他のRaspberry Piでも動作確認済です。Raspberry Pi 5に関しては、4Bまでとは仕様が異なり、また今後も予期せぬ仕様変更がありうるため、(一部操作を変えることで動作はしますが、)サポート範囲外とさせて頂きます。低価格なZeroに関しては、スペックが高くはなく、Webブラウジングでフリーズする場合もあり、Raspberry Piの扱いに習熟した方以外はオススメ致しません。Raspberry Pi Picoに関しては、根本的に設計が異なり、本講座で使うことはできません
講座中では、CO2センサーとして、CO2-miniを用いております。2020年8月頃にCO2-miniの仕様が変更となり、それ以前にご購入されたCO2-mini(旧版と呼称。データが暗号化されています)に関しては、講座中のプログラムでは上手く読み取れません。旧版をご活用になりたい場合、旧版に対応したプログラム(暗号の復号機能あり)をお送り致しますので、メッセージやQ&A機能で講師までご連絡ください
直近の更新履歴
2023/11 Raspberry Piの新しいOSであるBookwormに対応
Who this course is for:
- 室内の換気状態(CO2濃度)を安価に可視化し、感染症予防や集中力向上に役立てたい担当者や生産者の方
- IoTの仕組みを実際に構築し、IoTに関する理解を深めたい新規事業担当者やエンジニアの方
- Raspberry Pi(及び、そのIoT活用事例)について学習したい方
- IoTを用いたDX化の参考にしたい事業担当者の方
Instructor
ご興味を持って頂きありがとうございます。
1983年生まれ、石川県加賀市出身、魚突き、モノ作りが趣味です。
東京大学農学部、同修士課程修了後、コンサルティング会社(Arthur D. Little、Boston Consulting Group)、事業会社(リクルート)を経て、「工夫」により、農業をもっと楽しくできるツールを提供する(株)Fagriを創業。単価3割増を目指す販路開拓プロジェクトや、3DプリンタブルなDIY型農業IoTキットを開発・提供しています。
見てくれた方の「変化」に繋がる講座作成を心掛けております。ぜひご活用ください。