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SwitchBot温湿度計の値をRaspberryPiでロギング

Last updated at Posted at 2020-05-15

はじめに

本記事は、Omron環境センサ(BAG型)の記事と同内容を、
低価格で画面表示付きのSwitchBot温湿度センサで実施した記事です。

SwitchBotとは?

中国・深圳のメーカーWonderlabs Inc.が開発した、家庭用IoT機器シリーズです。
今回は、上記シリーズの温湿度センサ
switchbot.jpg
を使用します。
低価格(2000円くらい)でスマホアプリやAPIでのデータ取得、画面表示まで揃った多機能が魅力です。

必要なもの

・RaspberryPi(今回はPi3Model Bを使用)
・Python実行環境(今回はpyenvでPython3.7.6使用)
・SwitchBot温湿度センサ

手順

①RaspberryPiとセンサのBluetooth接続確認
②センサの測定値をPythonで取得
③PythonからGASのAPIを叩いてスプレッドシートにデータ書き込み
④スクリプトの定期実行

こちらを参考にさせて頂きました。
https://qiita.com/warpzone/items/11ec9bef21f5b965bce3

①RaspberrypiとセンサのBluetooth接続確認

センサの認識確認

・センサのセットアップ
センサに単4電池をセットします

・Bluetooth機器のスキャン
SwitchBotの公式アプリでMACアドレスを確認したあと、
RaspberryPiで下記コマンドを実行

sudo hcitool lescan
LE Scan ...
AA:EE:BB:DD:55:77 (unknown)

上記で、アプリで確認したMACアドレスが出てくれば成功です。

②センサの測定値をPythonで取得

bluepyでの認識確認

bluepyは、PythonでBluetooth Low Energy(BLE)にアクセスするためのライブラリです(クラス定義

・必要なパッケージのインストール
下記をインストールします

sudo apt install libglib2.0-dev

・bluepyのインストール

下記コマンドでpipでインストールします

pip install bluepy

・bluepyに権限を付与
スキャンにはbluepyにSudo権限を与える必要があります。

bluepyのインストールされているフォルダに移動し、

cd ~.pyenv/versions/3.7.6/lib/python3.7/site-packages/bluepy

※上記は、pyenvでPython3.7.6をインストールした場合。
環境により場所は異なるので注意

下記コマンドでbluepy-helperにSudo権限を付与する

sudo setcap 'cap_net_raw,cap_net_admin+eip' bluepy-helper

センサ値取得スクリプトの作成

センサ値取得のため、下記のスクリプトを作成します

switchbot.py
from bluepy import btle
import struct

#Broadcastデータ取得用デリゲート
class SwitchbotScanDelegate(btle.DefaultDelegate):
    #コンストラクタ
    def __init__(self, macaddr):
        btle.DefaultDelegate.__init__(self)
        #センサデータ保持用変数
        self.sensorValue = None
        self.macaddr = macaddr

    # スキャンハンドラー
    def handleDiscovery(self, dev, isNewDev, isNewData):
        # 対象Macアドレスのデバイスが見つかったら
        if dev.addr == self.macaddr:
            # アドバタイズデータを取り出し
            for (adtype, desc, value) in dev.getScanData():  
                #環境センサのとき、データ取り出しを実行
                if desc == '16b Service Data':
                    #センサデータ取り出し
                    self._decodeSensorData(value)

    # センサデータを取り出してdict形式に変換
    def _decodeSensorData(self, valueStr):
        #文字列からセンサデータ(4文字目以降)のみ取り出し、バイナリに変換
        valueBinary = bytes.fromhex(valueStr[4:])
        #バイナリ形式のセンサデータを数値に変換
        batt = valueBinary[2] & 0b01111111
        isTemperatureAboveFreezing = valueBinary[4] & 0b10000000
        temp = ( valueBinary[3] & 0b00001111 ) / 10 + ( valueBinary[4] & 0b01111111 )
        if not isTemperatureAboveFreezing:
            temp = -temp
        humid = valueBinary[5] & 0b01111111
        #dict型に格納
        self.sensorValue = {
            'SensorType': 'SwitchBot',
            'Temperature': temp,
            'Humidity': humid,
            'BatteryVoltage': batt
        }

Omron環境センサBAG版と同じ、ブロードキャストモードでセンサ値取得します。
取得したデータ内容が複雑だったので、上記の参考

メインスクリプトの作成

センサ値取得スクリプトを呼び出すため、メインスクリプトを作成します

switchbot_toSpreadSheet.py
from bluepy import btle
from switchbot import SwitchbotScanDelegate

######SwitchBotの値取得######
#switchbot.pyのセンサ値取得デリゲートを、スキャン時実行に設定
scanner = btle.Scanner().withDelegate(SwitchbotScanDelegate())
#スキャンしてセンサ値取得(タイムアウト5秒)
scanner.scan(5.0)
#試しに温度を表示
print(scanner.delegate.sensorValue['Temperature'])

#Googleスプレッドシートにアップロードする処理を④で記載

コンソールから実行してみます

python switchbot_toSpreadSheet.py
25.49

これで、Pythonでセンサ測定値を取得することができました。

③PythonからGASのAPIを叩いてスプレッドシートにデータ書き込み

オムロン環境センサの記事ご参照ください

④スクリプトの定期実行

オムロン環境センサの記事ご参照ください

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