Raspberry Pi と irMagician を使って家をスマートホーム化する

暑い季節になってきました。夏の自由研究ということで電子工作と IoT に挑戦したいと思います。

エアコンをリモートコントロールできたら快適だなぁと思ったので、家をスマートホーム化してみました。

HomeKit と Homebridge

まずどうやってスマートホーム化するか。

iOS の Homekit というものを使えば iPhone から Homekit 対応した家電を操作できます。

今後 iOS 10 で Home アプリケーションも出て対応製品も出てくるはず、でも現在日本ではこれを扱った製品はあまり多くありません。

で既存製品でも対応できるよう Homebridge という Node.js のライブラリが公開されています。

nfarina/homebridge https://github.com/nfarina/homebridge

今回はこの Homebridge を使って開発しようと思います。

Raspberry Pi と irMagcian

左が irMagcian、右が Raspberry Pi ３のモデル B

いつでも家電を操作できるよう homebridge を常に起動しておきたいので、サーバを用意する必要があります。なので以前から気になっていた Raspberry Pi を買いました。4000 円で安くてびっくり。

Raspberry Pi https://www.raspberrypi.org/

合わせてエアコンや照明を操作するため赤外線モジュールの irMagcian を買いました。これも 4000 円。

irMagcian http://www.omiya-giken.com/?page_id=837

ケースに入れて USB で接続

Raspberry Pi の設定をする

Raspberry Pi はスマートホーム用サーバにする予定ですので、家の中心に設置しました。

あとは以下の手順で設定しました。

Raspberry Pi の公式サイトで「NOOBS」をダウンロード
マイクロ SD にフォーマットして「NOOBS」を書き込む
Raspberry Pi にマイクロ SD とマウス、キーボード、HDMI を接続する
microUSB ケーブルをつなぎ電源を入れる

起動時

OS「RASPBIAN」インストール後、言語や LAN など設定します。

その後コンソールからsudo apt-get updateとsudo apt-get upgradeしてアップデート

apt-get install fonts-ipaexfontで日本語フォントのインストール

ローカル IP 固定とポート開放して認証鍵で Mac から ssh で接続できるようにします

デスクトップ画面

irMagcian の設定をする

以下の URL で紹介されている irm.py を利用しました。

小型赤外線（IR）リモコン irMagician ファースト・インプレッション http://netbuffalo.doorblog.jp/archives/4872290.html

# sudo apt-get install python-pip
# sudo pip install pyserial

以下のコマンドでエアコン、ライト、テレビなどのリモコンを学習させます。

これでコマンドさえたたけば家電を操作できるようになりました。

// エアコンの赤外線をirMagcianにキャプチャします。
$ python irm.py -c

// キャプチャしたデータをファイルとして保存します。
$ python irm.py -s -f ./data/fan/on.json

// 保存したデータを実行します。エアコンがつきます。
$ python irm.py -p -f ./data/fan/on.json

Homebridge の設定をする

以下の URL にならって Homebridge をインストールし、デーモン化します。

Running HomeBridge on a Raspberry Pi https://github.com/nfarina/homebridge/wiki/Running-HomeBridge-on-a-Raspberry-Pi

Homebridge を使ってコマンドをたたけるようにプラグインをインストール。

$ sudo npm install -g homebridge-cmd

.homebridge/config.json の設定ファイルを編集します。

{
  "bridge": {
    "name": "Homebridge",
    "username": "CC:22:3D:E3:CE:30",
    "port": 51826,
    "pin": "031-45-154"
  },
  "description": "test",
  "accessories": [
    {
      "accessory": "CMD",
      "name": "テレビ",
      "on_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/tv/on.json",
      "off_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/tv/off.json"
    },
    {
      "accessory": "CMD",
      "name": "ライト",
      "on_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/light/on.json",
      "off_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/light/off.json"
    },
    {
      "accessory": "CMD",
      "name": "寝室のエアコン",
      "on_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/fan/on.json",
      "off_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/fan/off.json"
    },
    {
      "accessory": "CMD",
      "name": "リビングのエアコン",
      "on_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/fan2/on.json",
      "off_cmd": "sudo python irm.py -p -f ~/.homebridge/data/fan2/off.json"
    }
  ]
}

sudo service homebridge restart で設定ファイルを反映します。

iPhone から使ってみる

HomeKit 対応アプリケーションから設定します。Insteon とういうアプリケーションが有名みたいですが、自分は iOS 10 ベータにアップデートして Home アプリケーションを使っています。 Siri もしくは Home アプリケーションから登録した家電のコントロールができるようになりました。

また AppleTV か iPad を持っている人は外からのコントロールやオートメーション機能が使えます。オートメーション機能では、時間や場所を起点として家電のオンオフを自動化できます。以下のようなことができます。

家から離れた時にエアコンとライトをオフ
家から近付いた時にライトをオン
AM2:00 にエアコンをオフ

以上でスマートホームの完成です。今後やりたいことはこいつを BOT 化して Slack からコントロールできるようにしたり、Arduino も買ったので連携させたりしたいです。