Raspberry Pi、DHT11、ThingSpeakで作る初めてのIoTプロジェクト

IoT（モノのインターネット）は、日常デバイスとのインタラクションを一変させています。センサーがデータをクラウドにストリーミングすれば、どこからでも環境を監視・管理できます。IoT初心者には、温度・湿度・光量モニターが最適なスタート地点です。

湿気の多い北東部の夏、地下室の環境は劇的に変化します。私のワークショップは除湿機で乾燥していますが、真夏の外気温より涼しいままです。実際にどれほど涼しく、湿度が高いのか知りたくて、この最初のIoTプロジェクトを始めました。

DHT11センサーは安価で温度と相対湿度を測定できます。実験室レベルの精度ではありませんが、地下室環境の監視には十分です。また、安価なフォトレジスタを追加して、照明の消し忘れも検知できるようにしました。

独自のWebサーバーを構築する代わり、シンプルなAPIでセンサーデータの投稿と可視化ができるThingSpeakを採用しました。

ステップ1：プロジェクトに必要なもの

ブレッドボードでプロトタイピングするため、はんだ付けは不要です。設計検証後、必要ならPCBに移行できます。

ハードウェア：

• Raspberry Pi 2（SDカード、Raspbian OS付き）
• USB電源アダプター
• USBケーブル
• ブレッドボードとジャンパーワイヤー
• DHT11センサー × 2
• 10kΩ抵抗 × 2
• フォトセル（フォトレジスタ） × 2
• 1µFコンデンサ × 2

ステップ2：Raspberry Piの準備

まずPiにRaspbianをインストールします。ヘルプが必要な場合は、Soldering Sundayガイドや公式のRaspberry Pi OSインストールガイドを参照してください。

次に、GPIOアクセスのためのPythonサポートを有効化。AdafruitのGPIOライブラリとDHTライブラリが必要です。公式Adafruitチュートリアルに従ってください：

• GPIOセットアップ
• DHT11センサーライブラリ

ステップ3：GPIOピンの理解

GPIO（汎用入出力）ピンは、Piのソフトウェアと外部ハードウェアをつなぐ橋渡し役です。全Raspberry Piモデルでピン1〜26は共通、新しいボードではピン27〜40が追加されています。コードで使用するGPIO番号と物理ピン番号を常に照合し、誤配線を防ぎましょう。

詳細はGPIOチュートリアルを参照してください。

ステップ4：回路を組み立てる

Piの電源を切ってからブレッドボードを接続し、破損を防ぎます。Dupontジャンパーケーブル（Piヘッダー側メス、ブレッドボード側オス）を使用します。

以下を接続：

• DHT11 – ピン1を3.3V、ピン2をPi GPIO 23（ピン16）に4.7kΩプルアップ抵抗経由で3.3Vに、ピン4をグランドに
• フォトレジスタ – 片足を3.3V、もう片足をPi GPIO 24（ピン18）に。フォトレジスタの足とグランド間に1µFコンデンサを挟んでノイズ除去

添付のFritzing図と写真で配線を確認してください。

ステップ5：ThingSpeakでIoTデータをセットアップ

ThingSpeakにアクセスし、無料アカウントを作成して新しいチャネルを追加。チャネル名とフィールド（例：Temperature、Humidity、Light）を設定します。フィールドの順序は後でデータ投稿時に重要になります。

チャネルの公開/非公開を選び、必要なら位置情報を設定。チャネルのWrite APIキーをコピーしておきます。Pythonスクリプトでデータを投稿する際に必要です。

ハードウェア配線とチャネル設定が完了したら、センサー値を読み取ってThingSpeakに投稿するPythonスクリプトを作成します。スクリプトを実行すれば、地下室の環境をどこからでも監視できるようになります。