Node-REDで作るDIY Nest風スマートサーモスタット（Raspberry Piベース）

Raspberry Pi、Node-RED、ESPurnaファームウェアで構築するカスタムNestスタイルサーモスタットで、どこからでも家の温度制御が可能。

プロジェクト概要

複数シフト勤務で従来サーモスタットを毎週手動調整するのが不可能に。帰宅前に暖房オン、外出中はオフで省エネできるリモートソリューションが必要でした。

安価なITEAD 1-CH Wi-FiリレーとDHT22温湿度センサーで洗練されたNestデザインを再現。インターネット接続デバイスから監視・制御可能な完全機能サーモスタットが完成。

ソフトウェアインストール

• Raspbian Stretch をRaspberry Pi 3にセットアップ。
• Piに Mosquitto MQTTブローカー インストール。
• Piに Node-RED インストール。
• PCに Atom + PlatformIO インストール（ファームウェア開発用）。

ハードウェアハック

ITEAD 1-CHモジュールは独自EWeLinkファームウェア搭載の5V/12V Wi-Fiリレー。ベンダーロックイン回避のため、ESP8266デバイス向けオープンソースファームウェア ESPurna に置換。ESPurnaはカスタムセンサー対応で、DHT22追加に最適。

PSA-01モジュール（ESP8266コア）で以下ピンをはんだ付け：

• GND、3V3、GPIO14をDHT22用。
• TX、RX、GNDをファームウェア書き込み用。

カスタムファームウェアビルド

Atom+PlatformIOインストール後、最新ESPurnaリリースをダウンロード・展開。code フォルダーを File → Add Project Folder で新規プロジェクトに追加。

/config/sensors.h 編集でDHTサポート有効化：
#define DHT_SUPPORT 1 #define DHT_PIN 14

platformio.ini で env_default = itead-1ch-inching 設定。ビルド実行、SUCCESS メッセージで完了。

書き込み：USB-シリアルアダプターをボード接続、マイクロUSB横ボタン押しながら通電、LED赤点灯確認。PlatformIO Upload クリック、アダプター点滅でフラッシュ書き込み完了。

How to Upload ESPurna Custom Firmware with PlatformIO

書き込み後アダプター取り外し、DHT22接続（3V3、GND、GPIO14）、5Vモバイル充電器で給電。

デバイスはソフトAP DEVICE_XXXXXX（パスワード：fibonacci）で起動。接続して https://192.168.4.1 開きWi-Fiとセキュリティ設定。

サーモスタット設定

ホームネットワーク接続後、ESPurna Webインターフェースでセンサー読み取り、スイッチステータス、MQTT、NTP、HTTP、ホームオートメーション統合多数を公開。MQTTブローカー詳細をRaspberry Pi上のMosquittoインスタンスに合わせて設定。

Node-REDがMQTT経由でセンサーデータ受信、温度閾値やスケジュールベースで暖房オン/オフ制御ロジック実装。フローエディターでリモート監視用カスタムダッシュボード作成も可能。

システム完成で、希望温度設定、暖房スケジュール、リアルタイム湿度表示をスマホ、タブレット、ノートPCから操作可能。

次のステップ

Amazon Alexa連携、Thingspeakデータログ、Node-RED内自動スケジュール作成等高度機能を探求。ESPurnaとNode-REDのオープンソース性で無限に拡張可能。

詳細：DIY Virtual Alike NEST Thermostat with Node-RED