Raspberry Piでサーバークローゼットの温度を正確に監視

問題

自宅オフィスを改装後、すべての電子機器 – サーバー、NAS、AVレシーバーなど – を収納するクローゼットを確保しました。熱気を隣室のオフィスへ排出する排気ファンを設置しましたが、ファン稼働中でもクローゼット内は約90°F（32℃）に留まります。ほとんどのハードウェアの動作範囲内ですが、もう少し涼しくしたいと考え、数日間の温度変化を記録する信頼できる方法が必要でした。

このタスクにRaspberry Piを使うのは理想的です。以前ArduinoでアナログTMP36GZセンサーを使った経験がありますが、PiのGPIOはデジタルのみのため、ADCなしではアナログセンサーが使えません。すぐにコーディングを始められるシンプルなソリューションを求めていました。

DS18B20デジタル温度センサーがその問題を解決します。シングルワイヤーバスで通信し、PiのBCM GPIO4（ピン7）に完璧に適合。センサーはLinuxターミナルから直接アクセスでき、複数のDS18B20を同じデータラインで共有可能です。

構築手順

短いCAT5eケーブルを用い、DS18B20の3ピンをはんだ付け：橙 = +3.3V、茶 = GND、緑 = DATA。
4.7kΩプルアップ抵抗を3.3Vとデータ線の間に実装。
露出配線をビニールテープで巻き、シュリンクチューブで束ねて保護。
ケーブル端にメスジャンパーコネクタを取り付け、スプリッターへの簡易接続を実現。
2つの2オス-1メスY字スプリッターを作成し、2つのセンサーからVDD、GND、DATAをPiの単一ピンに集約。
スプリッターをPiに接続：3.3Vをピン1、GNDをピン6、DATAをピン7。
センサーをクローゼット内に配置 – 排気ファンの両脇に1つずつ – で温度分布を取得。

完成品の写真を以下に示します。3つのスプリッターがPiのGPIOピンに整然と挿さっているのがわかります。

ターミナルからセンサーを読み取る

DS18B20配線完了後、ファイルシステムから直接出力を読み取れます。以下のコマンドで必要なカーネルモジュールを読み込み、接続デバイスを一覧表示、選択したセンサーの温度データを表示：

# 1-Wireドライバをロード
sudo modprobe w1-gpio
sudo modprobe w1-therm
# 接続デバイスを一覧（例: 28-0000055f311a）
ls /sys/bus/w1/devices
# 特定センサーから温度を読み取り
cat /sys/bus/w1/devices/28-0000055f311a/w1_slave

w1_slaveファイルは2行を返します。1行目はCRCチェック、2行目はt=XXXXXで終わり、XXXXは千分の1℃単位の温度。必要に応じて華氏に変換可能。

このセットアップで、CSVファイルへのログ記録、リモートサーバーへのデータ送信、閾値超過時のアラート発火などが可能です。DS18B20の精度は±0.5℃で、日常的なハードウェア監視には十分以上です。

詳細な手順とサンプルコードについては、Raspberry Pi GPIOドキュメントおよびAdafruitのDS18B20ガイドを参照してください。

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