Arduino・WiFi・IFTTTで実現するオフィス植物自動水やりシステム

必要な部品と材料

部品名	数量
Arduino Due / Zero / Anduino WiFiシールド対応ボード	1
Andium Anduino WiFiシールド（またはWiFi接続可能なArduino）	1
静電容量式土壌水分センサー	1

使用ツール・サービス

• Arduino IDE
• IFTTT
• Adafruit IO

プロジェクト概要

動機

Andiumオフィスに観葉植物を置いたものの、水やりを忘れて1週間で枯らせてしまいました。IoT企業としてこれは失格。Anduino WiFiシールドとIFTTTで植物に「声」を与え、水不足を通知するシステムを構築しました。

始める前に

緑の指（園芸上手）の方は読む必要ないかも。私のように植物にデジタルで助けを求めさせたい人向けです。必要なもの: Arduino Due/Zero、Anduino WiFiシールド（またはAdafruit IO対応WiFi Arduino）、静電容量式土壌水分センサー、そして水（完成後に植物へ）。

水分センサーについて

湿った土に浸して使う数少ないセンサーの一つ。白線より下のみ浸水可能。それ以上は防水されていないので注意。
水やり時もセンサーの白線より上を濡らさないよう注意。

静電容量式土壌水分センサーのキャリブレーション

センサーは3線式: 3.3V(赤)、GND(黒)、信号(青)をアナログピンA1に接続。完全乾燥時と水没時（白線まで）の2点でキャリブレーションし、0-100%相対湿度の閾値を決定します。
筆者の環境では乾燥時807、水没時415でした。

キャリブレーション用スケッチ

int inputPin = A1;
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(3000);
}
void loop() {
  Serial.print("Raw val: ");
  Serial.println(readHumidity());
  delay(3000);
}
int readHumidity() {
  int sensorVal = analogRead(inputPin);
  return sensorVal;
}

メインスケッチ

#include <WiFi101.h>
#include "Adafruit_MQTT.h"
#include "Adafruit_MQTT_Client.h"
#include "AnduinoLCD.h"

// WiFiパラメータ
#define WLAN_SSID "YourSSID"
#define WLAN_PASS "YourPassword"

// Adafruit IO
#define AIO_SERVER "io.adafruit.com"
#define AIO_SERVERPORT 1883
#define AIO_USERNAME "your_username"
#define AIO_KEY "your_aio_key"

WiFiClient client;
Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, AIO_SERVER, AIO_SERVERPORT, AIO_USERNAME, AIO_KEY);

Adafruit_MQTT_Publish humidityVal = Adafruit_MQTT_Publish(&mqtt, AIO_USERNAME "/feeds/officePlants");
AnduinoLCD LCD = AnduinoLCD(ST7735_CS_PIN, ST7735_DC_PIN, ST7735_RST_PIN);

int inputPin = A1;
const int dryVal = 807;  // ご自身の乾燥時値に変更
const int wetVal = 415;  // ご自身の水没時値に変更
int humidity = 0;
int humidityPrev = 0;
int relHumidity = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(3000);
  connectToWiFi();
  connectToAdafruit();
  LCD.begin();
  LCDinit();
}

void loop() {
  if (!mqtt.ping(3)) {
    if (!mqtt.connected()) connect();
  }
  humidity = readHumidity();
  
  char b[4];
  String str = String(humidity);
  for (int i = 0; i < str.length(); i++) b[i] = str.charAt(i);
  b[str.length()] = 0;
  
  if (!humidityVal.publish((char*)b)) {
    Serial.println("Failed to publish humidity");
  } else {
    Serial.print("Humidity published: ");
    Serial.println(humidity);
    displayHumidity(humidity, humidityPrev);
  }
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  humidityPrev = humidity;
  delay(600000); // 10分ごと
}

// 以下、接続・表示・変換関数省略（元コード参照）
// relHumidity = map(sensorVal, dryVal, wetVal, 0, 100); で0-100%変換

必要ライブラリ: WiFi101, Adafruit_MQTT, AnduinoLCD。ご自身のdryVal/wetValに書き換えてください。10分ごとにAdafruit IOへ湿度データを送信。

IFTTTで閾値通知設定

相対湿度が20%未満になったらTwitter(@andiumPlants)で「水をくれ」と通知するようIFTTT設定。

今後の展開

植物に「声」を与えるクリエイティブな方法は他にも。Anduino WiFiと土壌センサーで独自システムを作ってみてください！

ライブラリ

Anduinoライブラリ: GitHub