ラズパイでベッドでも電気が消せるIoTリモコンを作ってみました。

#はじめに

今日は色々な照明を、様々な方法で自動化し、ベッドの近くにそれらを操作できるようなDIYリモコンを作ってみます。

**機能** 
- ラズベリーパイでスマートハブ製作
- GPIO ブレッドボードでリモコンを製作
- 実際のボタンでPhilips Hueをコントロール
- パワーソケットと照明スイッチを接続


**こんなあなたのために**

- **オートメーションの初心者であるあなた。** 関連知識がなくても、このプロジェクトは簡単に試してみることができます。 初めてのスマートホームスマートホームの自動化として、実際にどのように楽しくて楽しいかを確認するには最適なプロジェクトです。

- **スマート電球またはスマートソケットをお持ちのあなた。** スマート電球をさらに色々なところに活用してみたい、そう思われてませんか？特に色んなブランドの電球を持っていて、いろんなアプリを使って電源を操作しなければいけなかったあなたにピッタリなプロジェクトです！

- **作るのが大好きなあなた。** お家をスマートホームに変える為に、簡単かつ楽しいDIYプロジェクトを自分で試してみたいあなたにおすすめします。

- **挙動が難しいあなた。**一つのリモコンで家の中の全ての電源スイッチや、家電製品のボタンを操作できるということは、体が不自由な方々の生活をより便利にすることができます。ホームオートメーションはこのように、障害者の方々や、挙動が不自由な方々の生活の為になるシステムです。

このプロジェクトは完成まで約1時間ほど必要とします。特別のスキルや高い予算はいりません！(５つのライトを繋げる為に約７千円が必要)

## STEP 1: 準備するもの
<img width="407" alt="1.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/e67cf47e-01c7-bc5c-bead-aa4240db5119.png">

- ラズベリーパイ2または3// ラズパイ 2の場合、Bluetooth＆WiFiドングルが必要です。
- 16GB SDカード
- GPIOブレッドボード+ワイヤ+ボタン
- RFトランシーバー（アンテナ付きのものまたは、半田用アンテナ別売りのもの）
- RFパワーソケット
- マイクロボットプッシュ+ベルクロテープ
Philips Hue電球

構成は照明を自動化する方法によって異なります。今回は説明の為、３つの方法をご紹介します。
お家や部屋の環境に合わせてご自由に活用してください。


*RF ソケット*: 現在プロタは433、477と315 MHZ ソケットを支援しています。 WattsClever, DX or Etekcityの製品を使われるようにおすすめしています。次のブランドの製品は正しく作動しませんのでご注意ください。: Westfalia, Energenie, DiO, JTD.

##Step 2: [プロタパイセッテイング](http://docs.prota.info/101-prota-pi/)

##Step 3: GPIOブレッドボード、ボタンの設定

次にリモコンの役割をしてくれるGPIOブレッドボードを設定してみましょう。各ボタンはそれぞれ１個ずつのボタンをトリガーします。(もちろん複数の照明をコントロールするように設定することもできます。) 今回は３つのボタンを使用しました。
<img width="433" alt="2.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/24005322-acb5-6866-1f50-1a78ab19d2f4.png">

使用したブレッドボードはちいさいモデルでした。その為、ボタンは３〜５個が限界でした。もしさらに多くのボタンを制御せれたい場合は、ブレッドボードを大きめのものをご購入ください。
まず、図のように設定してください。

<img width="609" alt="3.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/7b6b6024-87b9-9dad-7243-9d2439a01089.png">


- 各ボタンの隣にハードワイヤーを差し込み、青色の線（地面）に接続します。 
- このグランドラインの上部にジャンパー線を差し込みます。（写真の赤い部分）
- 各ボタンの隣にジャンパー・ワイヤーを差し込み、GPIOピン（この例では白、黒、茶色）に接続します。

次にこのブレッドボードをあなたのラズパイに接続させてみましょう。
<img width="435" alt="4.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/e695e1e4-1d99-5011-4e05-daa2fd3af021.png">

- グラウンド（赤線）をPIN 9に差し込みます。
- ボタンのワイヤ（白/黒/茶線）をPIN 11/13/15に差し込みます。

 <img width="448" alt="Screen Shot 2017-03-04 at 10.30.39 PM.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/774223a5-6c56-ef84-504d-66b45dcd62dd.png">

##Step 4: アンテナ設定

このステップは、RFソケットをリモコンに接続する場合にのみ必要です。

RFモジュールとDIYアンテナを選択した場合、それらを半田付けする必要があります。
半田付けをしたあと、アンテナがRFトランシーバのANTポートに接続されていることを確認してください。

<img width="461" alt="5.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/3a3c7da0-7243-f4ac-7a35-6096a3925604.png">

<img width="445" alt="6.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/e4636228-a8b7-8785-4a01-029f5d076e71.png">

必要なアンテナの長さは、RFソケットの周波数によって異なります。 プロタOSは433,477,315 MHZをサポートしています。

はんだ付けが完了したら、3つのジャンパーワイヤーをRFトランシーバー（433/477/315 MHZ）に接続します。

VDD =電流（5V）
GND =グランド（グランドPINを選択）
DATA = GPIO23に接続する必要があります

<img width="404" alt="7.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/04649842-809f-1ab2-1d27-af7ac48d9b13.png">

<img width="616" alt="8.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/b65465ea-2b1e-5495-62cb-08a4b0e3ab70.png">

PIN 2（5V）、PIN 6（GND）、PIN 16（GPIO 23）の3本のジャンパーワイヤーを接続してください。

##Step 5: GPIO 設定

次に、ボタン使用のためにプロタOSのアプリを設定しましょう。

まず、GPIOを設定しましょう。

- アプリライブラリに移動し、GPIOアプリをダウンロードしてください。
- GPIO アプリを開けてください。
- GPIO17を選択し、Interrupt // Pull Upを設定してください。確認のため、“Set”をクリックしてください。
- GPIO27とGPIO22も同じく設定してください。

<img width="416" alt="9.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/7836de71-4d8e-1f1a-3f42-17a755640d41.png">

ボタンを押してテストしてみることができます。“falling” と “rising” interruptとして表示されるはずです。

<img width="344" alt="10.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/7d5c9974-2f4a-7ce4-f3b5-0eae76e1f3ee.png">

##Step 6: RFスイッチ、 Philips Hue電球とマイクロボットプッシュ設定

リモコンで照明を自動化する３つの方法をご紹介します。
1) RFソケット使用
2) Philips Hue電球使用
3) スイッチに設置されたマイクロボットプッシュ使用

**まず、プロタパイとRFスイッチを接続することから初めてみましょう。:**

- アプリライブラリを開き、ON / OFFアプリをダウンロードしてください。
- [Add socket]をクリックします。
- 詳細を入力し、「on board」を選択し、「done」をクリックします。

<img width="622" alt="11.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/0b7e9a1b-6555-7730-d0d7-0fed010be001.png">

- アプリが周囲のソケットのスキャンを開始します。  LEDが点滅するまでソケットのボタンを押し続けます。ソケットの学習/スキャンモードを入力してください（モデルによって異なります）。

- LEDが点滅を止めて赤く点灯すると、プロタパイがソケットとペアになっていることを意味します。 “Remember”をクリックしてください。

<img width="570" alt="12.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/d50fdeab-282f-0dd7-e2b1-2266a5b6232c.png">

もうアプリインターフェースでソケットの電源をOn/Offすることができます。

**次にPhilips Hue 電球とプロタハブを接続させてみます。:**
- アプリのライブラリに移動し、Philips Hueアプリをダウンロードしてください。
- Philips Hueアプリを開き、指示に従ってProtaとHueハブをペアにします。 guideをご参考ください。

<img width="391" alt="13.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/0991e228-e1ca-5881-3fe0-df5175b91403.png">


完了です!

**最後に、マイクロボットをプロタパイに接続してみましょう。**

まず、ペアリングが必要です。
- マイクロボットの電源を入れてください。(スイッチは裏側にあります。)
- プロタスペースに接続し、ホームスクリーンを開きます。
- 上段バーにある “Pair now” ボタンをクリックして、指示に従いマイクロボットをペアリングしてください。

<img width="409" alt="14.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/c5a65d72-53c7-fc56-3175-f332d3ac9b76.png">

次に、ペアリングされたマイクロボットを照明スイッチにインストールしてみましょう。マイクロボットプッシュはほとんど全てのスイッチやボタンの上にインストールし、使用することができます。

マイクロボットのチップの先っぽと、スイッチが押される部分にベルクロテープをそれぞれ付着してください。位置が確定したら、フォームテープを使って取り付けてください。

<img width="702" alt="15.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/f8fffc5a-2370-a224-70f5-094d9a4e9824.png">
照明をコントロールするための３つの方法の準備が全て整いました。

##Step 6: 自動化ストーリー作成

さて、ボタンと照明を繋げてくれるストーリーラインを作成してみましょう。

- ストーリーズアプリに接続してください。
- “+”ボタンを押して、新しいストーリラインを追加するために “When” をクリックしてください。
- GPIOをセンサーとして選択し、以下のように設定してください。
 “When Gpio Pin detects a rising interrupt on GPIO17” ( 一番目のボタンです。)
<img width="570" alt="16.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/9a87248a-6dea-6cdd-7a58-f3caac62abb9.png">

- ON/OFF をアクターとして選択し、“socket turn off” をアクションとして設定してください。
<img width="509" alt="17.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/ff93bb55-c551-3c79-ca86-32f076227e85.png">
- 保存アイコンをクリックしてください。
残りの2つのボタンも2つのストーリーを作成します。GPIO27とGPIO22をそれぞれPhilips Hue電球とマイクロボットプッシュにリンクすることができます。
<img width="619" alt="18.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/00a89e28-7216-07f5-498f-f8003d18d37a.png">
<img width="619" alt="19.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/9eb227e1-9ca0-7cc7-6093-1aa62ea1caa4.png">

##Step 7: インストール及び使用
<img width="610" alt="20.png" src="https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/162845/ff589cb2-c16a-be15-31c6-9075cc0224cc.png">

これで、リモコンの準備が整いました。 RFスイッチ、Hue電球、マイクロボットプッシュの準備ができたか、確認してください。 ラズベリーパイをあなたのベッドの隣に差し込み、すべてのライトの電源をオフにしてみてください。

###[動画で確認](https://youtu.be/QIUmKNpmJ6Q)
今回のポストの目的は二つです：
1) 簡単にホームオートメーションシステムを作ることができるということを伝える。
2) なんでも操作することができるリモコンを作れる！ということを伝える。

今回のポストを成功的に作られたら、さらに以下のようなことも適用できます。

- ブレッドボードにLEDを繋げ、どのライトが ON か、 OFFかを確認することができます。
- 家の中の電気の電源状態を報告してくれるTelegramボットを作ってみてはどうですか？プロタのTelegram [アプリガイド](http://docs.prota.info/guides/apps/telegram)をご参考ください。
- 今回作ったリモコンは電気スイッチだけでなく、朝コーヒを入れてくれるコーヒメーカーにも使用することもできます。（[マイクロボット](https://prota.info/microbot/push/)をつけて作動させることができます。）または、ブラインドをあげることもできます。[参考](https://www.youtube.com/watch?v=76MvuPUxZfw&feature=youtu.be&list=PL1nMqwpsBSmIblVJfA6i98e-kBn3_cjif)

想像次第！みなさんの生活にご自由に適用してみてください。

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やってます：）
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