自作IoTスイッチを作ってみた・省電力化が課題

玄関鍵・監視カメラ・フロアライトのスイッチ・ドア開け締めのセンサーなど、自宅IoT化はほとんどできて、あとは壁についている物理スイッチのみが手動でないと操作できない状況で、壁スイッチを操作する市販のガジェットがあるにはあるのですが電気工事士の資格が必要だったり両面テープで付けるだけの簡易的なものだったりするので、自作IoTスイッチ作りに挑戦中。

調べたところ電気工事士の資格も必要なく、簡単な工作とプログラミングで壁スイッチをIoT化できるハックをたくさんの方がやっているのを見たので真似してみました。

しかも技適を取得済みのマイコンボードもあるので、日本でも安心して作ることができます。

そして最終的には温度・湿度・Co2・ダストなどの各種センサーを付けて、湿度があがったら換気扇を付けたり、照明の消し忘れを自動で消したりできるようにしたい！

埋め込みスイッチにかぶせるようにしてIoTスイッチを増設
1. 自作IoTスイッチできた！
2. バッテリーで動かしてみた
マイクロボットやSwitch Botもあるけど・・・
第二種電気工事士の資格もっていれば壁スイッチ変更可能
マイコンボード ESP8266とESP32
1. ESP8266
2. ESP32
3Dプリンターでスイッチボックス作ります

埋め込みスイッチにかぶせるようにしてIoTスイッチを増設

既存の埋め込みスイッチに↓かぶせるようにしてスイッチボックスを付けてその中にマイコンボードやセンサーを入れてスマホやGoogle Homeなどで遠隔操作できるようにしてみます。

これだったら賃貸マンションでも気軽に取り付け取り外しできるのが良いところ。

このケースはこちら↓の未来工業のスイッチボックスを使っています。これを改造して作るのも限界があるので、やはりゆくゆくは3Dプリンターでオリジナルなボックスを作って出力するしかなさそう。

未来工業プラモール用深形モール用スイッチボックスケーブル配線用露出スイッチボックス 1ケ用深形カベ白 MSB-1YW

自作IoTスイッチできた！

一応形になったものはこちら↓真ん中のスイッチはブレッドボードで仮に付けただけです。小さいディスプレイは温度・湿度・時刻を表示させてみた。

タクトスイッチでオン・オフ、Google Home Mini、Amazon Echo Dot、Webブラウザから操作できるようになりました。

作っている作業風景をちらっと紹介します。

Google Home miniホルダーとスイッチボックスを合体

Google Home miniはホルダーを改造してスイッチボックスの下に取り付けてみました。

: Google Home Miniホルダーを切ってグルーガンでくっつける

: 落ちないように針金で固定

: スイッチボックス内に回路を入れる

: 仮に配線してみる

Google Home mini

IFTTT（イフト）でレシピを作ってGoogle Home Miniから操作できるようにしました。

OK Google リビング　オン
OK Google リビング　オフ

Google Homeの場合は『リビングの照明をつけました。』を言い終わる時に照明が点くのでちょっと違和感あり。

Amazon Echo Dot

こちらも同様にIFTTTでレシピを作って動作させています。アレクサの場合は最後に「～をトリガー」という言葉を追加しないとうまく動かないのがメンドウ。（短くできると思います。）

アレクサ　リビングオンをトリガー
アレクサ　リビングオフをトリガー

IFTTTのレシピなどは後日、別記事で書いていきます。

バッテリーで動かしてみた

上のスイッチボックスとちょっと違いますが、バッテリー駆動のIoTスイッチ↓このような仕組みになっています。こちらはスマホからWebブラウザで操作している様子、サーボモーターを使ってスイッチをオンオフしています。

このバッテリーが問題で、この650~700mAhのリチウムイオンバッテリーCR123（16340）だと半日くらいしか持たないのです・・・WifiではなくLTEから操作しても即座に反応してレスポンスは良いけど半日しかバッテリーが持たないと実用的ではないのが辛い。逆に使用してないときにスリープしたり、BLE（Bluetooth Low Energy）を使って電力を節約するとレスポンスが悪くなるので実用的ではない。

バッテリー問題どうしたら良いのか悩んでいます。壁スイッチ全部にUSBケーブルを這わせば問題解決しますが、スマートなやり方ではないですよね。なんとかWifi+バッテリーでレスポンス良くバッテリーも長持ちするような方法がありましたら教えてください！

マイクロボットやSwitch Botもあるけど・・・

市販のIoTスイッチはNaran マイクロボットプッシュやSwitch Botがあるにはあるのですが、シールで貼り付けるタイプしか売ってないのでいつか取れてしまいそう。

それと、BLE（Bluetooth Low Energy）で通信するので10M以内からでないと操作できず、Wifiにつなげるドングルを介して遠隔操作できますが、反応が遅そう。

Naran マイクロボットプッシュ(2nd Generation) – ボタンを押してくれる超小型指ロボット

Switch Botは買ってみましたので近々レビューしてみます。

Switch Bot ボタンを押してくれる超小型指ロボット（ワイヤレス / スイッチボット）

玄関の鍵を遠隔操作で施錠・解錠することができるセサミは使っていますが、Wifiを介してBLE通信でセサミにアクセスするのには10～20秒くらいかかるので、部屋のスイッチをBLE+Wifiで通信するのは現実的ではなく、トイレなどの照明スイッチの場合はヤバイ時は漏れる・・・可能性があって実用性がないと思うんです。