DasFilisera スマート温室：高度な植物生育モニタリングシステム

概要

Arduino MKR1000（Wi-Fi内蔵）と複数の環境センサー、リレー制御を組み合わせ、温室内外の温度・湿度・土壌水分・水位をリアルタイム監視・自動制御するシステムです。aRESTライブラリでREST APIを提供し、Windowsアプリ（Visual Studio/.NET）やクラウドサービス（DasData）からデータ可視化・遠隔操作が可能です。

植物生育に必要な環境条件

植物の生育には温度、湿度、光、栄養分、酸素などが最適な範囲で必要です。本システムでは以下を監視・制御します。

ハードウェア構成

センサー/アクチュエータ	ピン接続	役割
DS18B20（防水温度センサー）	D1	外気温度（TH1）
DHT22（温湿度センサー）	D0	温室内温度・湿度（TH2）
FS200-SHT25（土壌温湿度センサー）	SCL=D12, SDA=D11	土壌温度・水分（TH3）
HC-SR04（超音波距離センサー）	Echo=A0, Trigger=A1	水位測定（W1）→ 4chリレーで電磁弁制御
4chリレーモジュール（R1）	D7, D8, D9, D10	給水弁等の制御
2chリレーモジュール（R2）	D5, D6	換気窓・ファン制御（A1）
Arduino MKR1000	—	メイン制御・Wi-Fi通信

ソフトウェアアーキテクチャ

Arduino側（Filisera_Arduino.ino）

• WiFi101 + aREST でREST APIサーバーを構築（ポート80）
• 各センサー値を変数として公開（rest.variable()）
• リレー制御用関数 ledControl をAPI関数として公開（rest.function()）
• ループ内でセンサー読み取り → クライアント要求処理

Windowsアプリ側（Filisera - VS / VB.NET）

• 設定ファイル（Settings.txt）からデバイスIP、DasDataキー、リレー割り当てを読み込み
• 5秒ごとにデバイスからJSON取得 → パース → ゲージ/チャート/グリッド表示
• 履歴データをDasDataクラウドへ送信・取得（日付指定可）
• しきい値超過時のログ記録・アラート（温度>38℃で窓開、水位>80%で給水停止等）
• 手動リレー操作ボタン（給水開閉、窓開閉）

データフロー

1. センサー → Arduino（アナログ/I2C/1-Wire）
2. Arduino → REST API（JSON） → ローカルネットワーク
3. Windowsアプリ → 定期ポーリング → 表示・履歴保存
4. Windowsアプリ → DasData API → クラウドストレージ
5. ユーザー → Windowsアプリ/ブラウザ → リレー操作命令 → Arduino

セットアップ手順

1. 回路図（PDF）に従い配線。リレーは適切な駆動回路（トランジスタ/フォトカプラ）経由で接続。
2. Arduino IDEで libraries.zip のライブラリをインストール。
3. スケッチ内の ssid, password を自分のWi-Fi環境に書き換え書き込み。
4. シリアルモニタでIPアドレス確認（例: 192.168.0.102）。
5. Windowsアプリの Settings.txt に IP, AKey, DSKey, リレーピン割り当てを記入。
6. アプリ起動 → デバイス接続確認 → 監視開始。

カスタマイズのポイント

• 温室の規模・作物に合わせたしきい値調整（コード内 cmdTriggers()）
• 追加センサー（CO₂, 光量, pH等）の統合
• アクチュエータ追加（ヒーター, 加湿器, 遮光カーテン等）
• モバイルアプリやWebダッシュボードへの移植
• エッジAIによる病害予測・生育最適化

リポジトリ

https://github.com/dasdata/DasFilisera - 全ソースコード、回路図、Windowsアプリプロジェクト

ライセンス・注意

商用利用・再配布は各ライブラリのライセンスに従ってください。水・電気を扱うため、漏電・感電・水漏れ対策を十分に行ってください。