ビニールハウスの環境モニタリング装置を自作した話 SwitchBotでシステム組んでみた 2025夏編
以前、専用の環境観測器は高いので自作しよう。でも難しいのでSwitchBotに丸投げしようという記事を書きました。そこで、ある程度の期間がたちましたので記事をアップデートしようと思います。なお、情報として確認しているが実際にはまだこちらでは実働確認していない情報も含まれますので、あくまで参考として参照ください。
使用する機器・設備
コンセント：以前は入り口と中央に配置が理想としていましたが、入り口のみで問題なし。奥に向けての延長はPOEにて給電。
Wi-Fiルーター：ホームルーターを使用。
スイッチングハブ：POE対応品
PoEスプリッター USB Type C+変換コネクタ（Type C メス×メス）
EAP225-Outdoor：屋外対応POE給電Wi-Fiエクステンダー
観測ボックス
SwitchBot ハブ2（温湿度計測、温湿度計toクラウド接続）
SwitchBot ハブミニ(Matter対応)（温湿度計toクラウド接続）
SwitchBot CO2センサー（温湿度、CO2）
SwitchBot 温湿度計（ハウス外、内張外2か所、内張内2か所）
SwitchBot 防水温湿度計
SwitchBot 水漏れセンサー（コード付き）（貯水タンク低水位検知）
SwitchBot 見守りカメラ Plus （動画撮影）
SwitchBot プラグミニ（JP） HomeKit対応（水中ポンプ電源管理）
Wi-Fiルーターの設置
今回からホームルーターを推奨。前回との違いはある程度の規模のハウスでは植物の繁茂状態によってWi-Fiの届く距離に違いが出る為、Wi-Fiエクステンダーを推奨することにした。接続には有線LANポートが必要となっているので有線出力可能なホームルータを使用する。また、Wi-Fiエクステンダーと、計測ケースまでの電源供給にPOEを使用するためにPOE対応のスイッチングハブを準備することとした。Wi-FiエクステンダーにEAP225-Outdoorを指定しているのは、有名メーカーで国内入手可能な（ヤフオクなどで安く買えます）屋外対応のWi-Fiエクステンダーとしてこの機種を指定。
ハウスの大きさ的に中継が必要ない場合は車載用ルーターやポケットWi-Fiなどでも構わない。ただしバッテリー内蔵のタイプは電源が一度切れた場合、復帰に電源入れ直しが必要となるので非推奨。また、高温環境ではバッテリー内蔵は不安があるため非推奨。
車載用ルーターは高温対策がされているので、ビニールハウス環境に向いているかもしれない。カシムラ(Kashimura) SIMフリー 無線ルーター USB電源タイプ NKD-249など。
ホームルーターは5G対応のものを使用すると、モニタリング以外の利用にも高速回線を利用できる。モニタリングの為だけであれば4G回線で十分。見守りカメラもとりあえずは4Gで対応可能。注意が必要なのはホームルーターは機種によってはSIMの差し替えに対応していない機種があるので、SIMを差し替えて使用する予定の方は機種の情報を確認してから購入のこと。
モニタリングには速度、通信量の両面を見てもあまり必要としない。しかし見守りカメラのモニタリングを使用するのであれば、ある程度の速度が必要なので通常速度のプランを使用頻度に合わせて契約するべき。AmazonのRingなどデータをクラウド保存するタイプのカメラは常時通信を行うため、5G無制限タイプのホームルーターを使用する必要がある。ビニールハウスの所在地によっては、通信キャリアの電波がそもそも入らなかったりするので、事前確認はしっかり。
筆者お勧めのプラン
y.u mobile シングルプラン（月額1070円 月5GB ギガ永久繰り越し スマホ修理保険付帯）
計測ケースの作成・設置
SwitchBotの温度計はマグネットが付いているのでパイプに手軽に設置ができますが、直射日光、熱伝導で正確な温度が取れません。ですので、最低限正確なデータを常にとれるように、直射日光が当たらず通風されたところで計測をするため、計測ケースを作成し設置します。筆者は以前使っていた「あぐりログ」のケースを再利用していますが、下記の書籍を参考に作成してください（ICT農業の環境制御システム製作: 自分でできる「ハウスの見える化」、ラズパイ・Arduino農業実験集）。ただし、今回は要求される部材が書籍よりも簡単なものなので、ケースの加工にしか苦労はしないと思います。
余談ですが「あぐりログ」は出来合いのものの中では比較的安いシステムなので（現在の価格は分かりませんが多少値上がりしてもそこまで高くないと思う）、お金を払ってもいい方は検討の価値あると思います。
計測ケースに必要なものは
ケース（ケース内で仕切り通風エリアを確保）
PoEスプリッター USB Type C+変換コネクタ（Type C メス×メス）（もしくは電源コンセント）
USBハブ（Type C、コンセントから電源使用する場合はバスパワータイプのものを）
USBファン
SwitchBot ハブミニ(Matter対応)+温湿度センサケーブル
SwitchBot CO2センサー
計測ケースの配置
以前は電源位置に配置が左右されたが、POE給電を行うのであれば自由に設置可能。ただ、ハウス中央に配置するのがデータを取るうえで理想。SwitchBotハブミニと各配置の温湿度計はBluetoothで接続されているので、SwitchBotハブミニが中央にあるのは丁度良い。Bluetooth接続の到達距離は植物体の生育状況にもよるが、筆者のハウスだと茂っている状態だと25mがギリギリ。ケース内に設置するのはSwitchBot ハブミニ(Matter対応)+温湿度センサケーブルがおススメ。SwitchBot公式ページでSwitchBot ハブミニ(Matter対応)を買うと温湿度センサケーブルがプレゼントとなっているので、こちらで購入がおススメ。
計測ケース置かない場合
計測ケースを置かない場合は、ハブ2もしくはハブミニ(Matter対応)+温湿度センサケーブルを日陰・通風・熱が伝わらないどこかに準備すると適正値を観測できると思いますが、そもそもSwitchBot使う時点でそこまで詳細な値を求めようともしていないので気にしなくても良いかも知れない。ただ、空気が動く状況で観測するべきなので何らかのファンの設置が理想。CO2センサーに関しては植物体の群体の中で調べないと意味がないので、おそらく電源コンセントがあるであろう比較的換気されている入り口側に置いても求めている値は得られないのでご注意下さい。
温湿度計の配置
SwitchBot温湿度計は温湿度データを本体に記録・蓄積しています。それをBluetooth接続でSwitchBotハブ（ハブミニ、ハブ2のこと）やスマホで読み取っています。各温湿度計をリアルタイムでインターネット上で確認したいのであればSwitchBotハブに接続する必要がありますが、後で過去の履歴を確認するだけであれば必ずしもSwitchBotハブに接続する必要はありません（翌朝、昨夜の温度はどこまで下がったのか見るなど）。
電源が失われた際は、SwitchBotハブが動きませんのでインターネット上ではリアルタイムの確認はできませんが（古いデータが更新されないまま残るか？未確認）、現場に行ってBluetooth接続で繋がれば温度が確認できます。
筆者のハウスでは外に外気計測用、ハウス内部入り口側に内張の中と外、奥側の内張の中と外に配置してあります。ハウス中央にSwitchBotハブミニ、ハウス入り口にSwitchBotハブ2が配置されています。50mのハウスでは上記の配置のようにハブが2か所必要かもしれません。
CO2センサー
このセンサーは農業利用を前提としているものではありません。このセンサーは400ppm以下を見ることができませんので何となく底を打ったらCO2足りてないかなと想像するしかありません。また、他のCO2センサーでは見られる自動校正についても情報がないので、現状では作動しているのかどうかも分からないので数値じゃなくグラフで怪しい動きが無いか見るしかありません（農業ハウス内はCO2が消費され400ppmを切ることがあるが、自動校正機能が有効である場合、過去24時間の最低濃度を400ppmに設定してしまうので、計測数値がどんどん高くなっていってしまう）。
ですのでこちらのセンサーはあまり推奨しません。
その他のSwitchBot機器
SwitchBot 見守りカメラ Plus
とりあえずアプリに連携して設置してみました。ＳＤカードに録画するタイプで、読みだしたときのみ通信容量を消費します。人が映った時録画される機能があるので不審者録画も可能。夜間も撮影可。5MPと3MPの違いは画質の違いではなく、同等の画質で5MPの方がより広角に見れるというものです。広範囲に確認したいか、決まった場所の録画をしたいかで使い分けると良いと思います。
SwitchBot 水漏れセンサー（コード付き）
貯水タンクの低水位感知に使用。コードのセンサー部分より下の推移になった場合通知が来るようにできる。意外にネット経由で通知できる低水位センサーを見たことがなかったので待っていた人が多いのではないかと思う重要アイテム。貯水タンクの水質によって違いがあるかもしれないが、センサーが痛むのが早かった。低水位感知に使用する為には本来作られていないのかもしれない。筆者の環境では半年程度でセンサーに異常をきたした。
SwitchBot スマートプラグ
水中ポンプのために使用。コンセントの抜き差しでなくボタンもしくはアプリから電源をオンにできるので便利。スケジュール稼働とタイマー稼働ができる。
SwitchBotアプリ
SwitchBotアプリで各種数値の確認や、機器の操作ができます。一元管理ができますので便利です。また、スマホの画面でウィジェットで温湿度数値やオンオフボタンなどが配置できますので、設定で使いやすくなると思います。とりあえずの確認はウィジェット、詳細はアプリでと段階的に使えるのが良い感じです。
最後に
とりあえず簡易に便利にデータを見れる様にはなったかと思います。SwitchBotはアプリがとにかく扱いやすいので便利ではあります。最低限の利用には何とかなると思います。
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