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暑い夏に備えていまある稼働資産を丸ごと活かしてiPhoneとRaspberry Piで自動扇風機を実現

公開済み 2020年5月7日 · 更新済み 2020年4月5日

暑い夏が少しづつ近づいてくる雰囲気を感じ始めたので、毎年やっている書斎のクールダウン対策を、今年もチャレンジすることにしました。

書斎には、複数台のマックやらラズパイやらが稼働しているので、夏になると、各デバイスからの排気熱で室温がぐっと上昇します。なので、人を快適にするというよりは、扇風機で排気熱を冷却することをテーマに、今年はUSB仕様のミニ扇風機を1台設置することにしました。

今年のテーマは、いまある稼働資産を最大限活かして、新規購入はせず、稼働中のラズパイ環境への変更を最小限に抑えることにしました。というのも、自動扇風機は季節モノなので、あまり手を掛けたくないからです。

< 用意するモノ >

・毎年使っているUSB仕様のミニ扇風機。

“Keynice USB扇風機卓上 & クリップ型静音ミニ扇風機風量2段階調節 360度角度調整４枚羽根 USBファン“は、USBからの電源供給で扇風機をオン・オフできるので、今回のような仕組みにはピッタリの製品です。風量は二段階調整ができ、強にすると結構強い風が吹き付けます。首振りやタイマーなどの機能はありませんが、羽の回転音も静かで気に入っています。

・稼働中のラズパイ。

ラズパイと言っても”Raspberry Pi 3 model B“限定です。今回採用するUSB電源制御のコマンドは、”Raspberry Pi 4“や”Raspberry Pi Zero W“では動作しませんでした。ちなみに、他のモデルは手元にないので試していません。

今回、ラズパイのUSBポートにミニ扇風機を接続するわけですが、4つあるUSBポートを一括して電源オン・オフするので、ミニ扇風機以外のデバイスをUSBポートに接続できませんので、その点注意して下さい。

・ホームとショートカットが使えるiPhone。

“ホーム“アプリ (“HomeKit“)と”ショートカット“アプリが使えるiPhoneが必要です。

それと、”ホーム”アプリでは、室内の温度を測るアクセサリが追加されている必要があります。POOHの場合は、以前のTALK (“Raspberry Pi 4 4GBモデルでこれまで構築したラズパイ環境を統合化してみる (2) “homebridgeでHomeKit対応”“、”Raspberry Pi + Node-RED + DS18B20 防水型温度センサーでメダカ水槽の温度を管理する (2)“)で紹介した通り、ラズパイに接続した温度センサーの測定値を”ホーム”アプリに表示しています。今回は、この稼働資産に何も手を加えず、そのまま活用するつもりです。

< ラズパイにシェルスクリプトをセットアップする >

Raspberry PiのUSBポートの電源制御と言えば”hub-ctrl” (“Raspberry Pi + 人感センサーでLEDライトを自動的にオン・オフ勿論、HomeKit対応！“)が有名ですが、今回は稼働中のラズパイに出来るだけ手を入れたくないので、”How To Guide on controlling the USB power state on a Raspberry Pi Model 3 B using Homebridge“に掲載されているシェルスクリプトを採用させてもらうことにします。とは言え、”ホーム” iOSアプリでアクセサリをオン・オフするのとは違い、連続してオフする場合もあるので、オリジナルのシェルスクリプトにフラグファイルの存在判定を追記し、既にフラグファイルが存在しない時は連続してオフを実行していると推定し、続けてオフを実行しないように改良しました。

・USB電源をオンにするスクリプト

nano /home/pi/usb_fan_power_on.sh (オリジナルのシェルスクリプト名は”USBPowerOn.sh”)

chmod +x /home/pi/usb_fan_power_on.sh