スマートフォンのBluetooth近接検知でスマートオートロックドアを構築

ホームオフィスやプライベートワークショップを確保する、信頼性が高くテクノロジーに精通した方法をお探しですか？このガイドでは、Bluetooth経由であなたの存在を自動検知し、離れるとドアをロックするDIYスマートロックの作成手順を説明します。

コンセプト

スマートフォンは検出モード時に固有のBluetooth識別子を常にブロードキャストしています。Raspberry Piでこの信号を監視することで、デバイスが範囲内にあるかどうかを判断し、リレーをトリガーしてドアをロックまたはアンロックできます。

必要なもの

• Raspberry Pi – 任意のモデルで十分。シンプルさで古いModel Bを使用。ネットワーク接続（EthernetまたはWi-Fi）、SDカード、マイクロUSB電源を確保。
• Bluetooth USBアダプター – Adafruitの4.0 BLEモジュールが確実ですが、互換性のあるドングルなら何でもOK。短いピングの送信のみなので転送速度は重要視しません。
• GPIOブレークアウトボード（"コブラー"） – ピン接続を明確に。安価で便利。
• リレーボード – 12V/5A定格の4チャネルボードを選択。汎用モデルで約5ドルでした。
• 12/24V電磁ロック – 取り付けハードウェア付き180kg保持力のロックを約35ドルで購入。
• 12/24V電源 – ロックは外部電源から給電必須。決してPiから電源を取らないでください。
• Pythonスクリプト（Lock.py） – これをステップバイステップで開発。

Bluetoothで始める

まず、Piに必要なBluetoothパッケージをインストール。デバイス上で直接、またはSSH経由で実行可能。

sudo apt-get install bluez python-bluez

ドングルを挿入し、認識されているか確認：

hcitool dev

近くのデバイスを検出するサンプルPythonスクリプトを取得：

wget https://pybluez.googlecode.com/svn/trunk/examples/simple/inquiry.py
python inquiry.py

スクリプトが「0 devices found」と報告する場合、スマホが検出モードになっているか確認。iPhoneならBluetooth設定ページを開いて有効化。

検出スクリプトの作成

detect.pyというファイルを作成し、以下のコードを追加。MACアドレスを自分のスマホの識別子に置き換えてください。

#!/usr/bin/python
import bluetooth
import time

while True:
    print("Checking "+time.strftime("%a, %d %b %Y %H:%M:%S", time.gmtime()))
    result = bluetooth.lookup_name('78:7F:70:38:51:1B', timeout=5)
    if result:
        print("User present")
    else:
        print("User out of range")
    time.sleep(10)

スクリプトを実行してリアルタイムステータス更新を確認。10秒間隔は応答性と消費電力のバランスを取っています。バッテリー寿命が懸念される場合は、室内にいる間ループを無効化するスイッチの追加を検討してください。

GPIOボードモード

ハードウェアに合ったピン番号スキームを選択。「board」モードは物理ピン番号を使用し、「BCM」（Broadcom）はGPIOチャネル番号を参照。以下の例ではBCMを使用します。これはほとんどのブレークアウトボードと一致します。

リレーの配線

ブレークアウトボードをPiに接続: 3.3Vと5VピンをリレーのVCCとGNDにそれぞれ接続。GPIO 23をリレーの入力に配線。リレーのロジックレベル要件を確認。多くは3.3V信号を直接受け入れます。

リレーを手動でテストするには、wiringPiをインストールし、GPIO 23を出力に設定：

git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
./build

gpio -g mode 23 out

ピン状態を確認：

gpio -g readall

リレーがカチッと音を立てたら、ロックを統合する準備完了。ロックの電源はPiの電源レールとは別系統にしてください。

次のステップ

検出スクリプトとGPIO制御ロジックを組み合わせて、スマホが範囲外になったときにロックをトリガー。本番展開前に制御された環境で徹底的にテストしてください。