Raspberry Piで構築する空気質・気象ステーション：InfluxDB & Grafana活用

自宅やオフィスの空気がどれだけ綺麗か気になったことはありませんか？ balenaSenseを使えば、Raspberry Piで温度、湿度、気圧、空気質指標を取得し、クラウドベースのGrafanaダッシュボードでリアルタイムトレンドを可視化できます。

空気質・気象ステーション構築はかつて大量配線と個別センサーを必要としましたが、全測定値を1つのコンパクトモジュールに統合した最新ブレイクアウトボードで、プロセスはシンプルかつ信頼性高くなりました。

本ガイドでは、追加コンポーネント不要でRaspberry Piに直結するオールインワンBME680センサーを使用します。電子工作経験不要、はんだ付け版選択時のみはんだごてが有用です。

必要ハードウェア

必須ショッピングリスト。はんだ不要版と必要版の選択で購入センサーボードが決まります。

はんだ不要版

プラグアンドプレイ構成には：

• Raspberry Pi Zero WH（2Bv1.2、3B、3B+、3A+も互換）
• 8GB以上Micro-SDカード – SanDisk Extreme Pro推奨
• 電源アダプター & ケーブル
• Pimoroni BME680センサー（ブレイクアウトボード付き）
• PimoroniブレイクアウトガーデンpHAT

はんだ付け版 – さあ始めよう！

はんだ付けに慣れているなら：

• Raspberry Pi Zero W（2Bv1.2、3B、3B+、3A+も互換）
• 8GB以上Micro-SDカード – SanDisk Extreme Pro推奨
• 電源アダプター & ケーブル
• Bosch BME680センサー（ブレイクアウトボード付き）（代替品あり）
• 接続ワイヤー

その他センサー

Sense HAT所有時も本プロジェクト対応可能 – LEDマトリックスで空気質ステータス反映スマイリー表示可。注意： Sense HATはガスセンサー非搭載、Raspberry Pi CPU近接で測定値が不正確になり得るため、新規構築にはBME680推奨。

BME680ブレイクアウト選択肢：

• Pimoroni BME680ブレイクアウト – £18.50（pHATで はんだ不要）
• Adafruit BME680ブレイクアウト – US$22.50
• Sparkfun SparkX BME680 – US$19.95（HATで はんだ不要）
• 無印BME680ブレイクアウト – US$9.92

ヒント： 本ガイドではPimoroniボード使用。I²Cバス（SDA、SCL）、3V3、GNDがRaspberry Pi GPIO直接接続用に正順でピンアウト済み。他ボード使用時はデータシートでピンマッピング確認の上はんだ付け。

必要ソフトウェア

すべてのソフトウェア、設定、コードは GitHubのbalena-senseプロジェクト にバンドル。balenaCloud 経由で無料アカウントでデプロイ、Piへイメージプッシュとセキュアリモートアクセス提供。

必要ツール：

• balenaEtcher（SDカード書き込み用）
• 無料balenaCloudアカウント
• balena-senseリポジトリのクローンまたはダウンロード

1. ハードウェア組み立て

ハードウェア組み立ては簡単。目標はBME680ボードをRaspberry Pi GPIOヘッダーに接続すること。

BME680はI²C通信で、2本データライン必要：SDA（シリアルデータ）とSCL（シリアルクロック）。電源（3.3V）とグランドも必要。はんだ不要ブレイクアウトまたはSense HAT選択時はコネクター予備配線済み、そのまま接続して次へ。

はんだ付け必須ボードの場合、SDA、SCL、3V3、GNDピンがRaspberry Pi GPIOレイアウトと合致するよう確認。ボードデータシートでピンアサイン参照、はんだ付け前再確認。

出典：DIY Environment and Air Quality Monitor