今回はRaspberry Piを使った植物の自動栽培システムについて解説します。
Rapsberry Piで世話をする工程を自動化することにより、手軽に料理に使える食用野菜を育てることができますので、ぜひ参考にしてみてください。
Raspberry Pi（ラズベリーパイ）とは
Raspberry Pi 5は、Raspberry Pi財団が開発した最新のシングルボードコンピュータで、従来モデルよりも大幅な性能向上を実現しています。
ポチップ
搭載される64ビットクアッドコアプロセッサは、クロック速度が最大2.4GHzに達し、前世代よりも処理速度が格段に向上しました。また、4GBまたは8GBのRAMを選択できるため、教育用途からリソースを必要とするプロジェクトまで幅広く対応可能です。
グラフィックス性能も強化され、4K解像度でのデュアルディスプレイ出力をサポートしています。さらに、新たにPCIeインターフェイスが追加され、外部ストレージや高速デバイスとの接続が容易になりました。Wi-Fi 6やBluetooth 5.2の導入により、無線通信も高速かつ安定。
教育、IoT、AI開発、メディア再生など、多様な用途に対応するRaspberry Pi 5は、初心者から上級者まで幅広いユーザーにとって魅力的な選択肢となっています。
Raspberry Piでできることについては以下の記事で解説していますので、あわせてご覧ください。
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自動栽培システムとは
自動栽培とは
植物の自動栽培システムは、植物を自動的に栽培するための装置やプログラムです。植物が必要とする光や水分、温度、湿度などを自動的に調整することで、高品質な植物（野菜など）を育てることができます。
自動栽培システムには、様々なタイプがあります。例えば、室内で植物を栽培する場合には、LEDライトを使用した植物用ライトシステムや、温度や湿度を自動調整する温室システムがあります。また、室外で植物を栽培する場合には、雨量センサーや土壌センサーを使用した自動水やりシステムや、温度や湿度を自動調整する温室システムがあります。
これらの自動栽培システムを使用することで、植物を栽培するために必要な手間や労力を大幅に削減することができます。また、これらのシステムは、植物を栽培する環境を精密にコントロールすることで、品質の良い植物を育てることができます。
Raspberry Piで植物を育てる
自動栽培でセンサーやアクチュエータをコントロールするためのコンピュータとしてRaspberry Piを使用します。
また実際に植物を育てるために必要なアイテムは以下のようなものとなります。これらのほとんどのアイテムは100円ショップなどで安価に入手することができます。
植物の種はホームセンターの園芸コーナーなどで数百円で購入することができます。
写真の例ではイタリアンパセリの種を用意しました。育てた後は自宅での料理に使えるものだとモチベーションにもなりますよね。
当ブログでは水耕栽培で室内で扱える植物を対象としています。室内で栽培しますので、季節問わずに栽培を行うことができます。
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自動栽培システム
植物用LED制御
植物が室内で光合成をおこなうために必要な光を発する植物用LEDを、Raspberry Piから制御する方法を以下の記事で解説しています。
自動水やり器
Raspberry Piでリレー回路を制御し、電動ポンプで水をくみ上げて自動で植物に水をやるシステムを構築しました。
前編では主にハードウェアの構築方法を解説しています。
後編では主にソフトウェア部分の実装方法について解説しています。
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プラントの水位自動計測システム
自動水やり器を動作させる際には現在のプラントの水位の状態を把握する必要があります。この水位計測をRapsberry Pi、土壌水分センサー、ADCを組み合わせることで構築することができます。
水位計測システムの構成について、以下のページで解説しています。
自動栽培に使えるRaspberry Pi周辺機器
土壌水分センサー
土壌水分センサーは土の中にどれくらいの水分が含まれているかを計測できるセンサーです。
土の乾き具合を土壌水分センサーで計測し、乾燥してきたら水をやるといったようなシステムの構築をする際に役立ちます。
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ADC(ADコンバータ)
センサー等から出力されるアナログ信号をRapsberry Piなどのマイコンで受け取るためのADCです。
今回紹介するADS1015はアナログ信号をデジタル信号に変換し、シリアル通信（I2C）でRaspberry Piに送信します。
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まとめ
今回はRaspberry Piを使った植物の自動栽培システムについて解説してみました。今後も自動栽培に関するシステムを作成した際は本記事に追加していきますので、ぜひ参考にしてみてください。
また、以下の記事で効率的にPythonのプログラミングスキルを学べるプログラミングスクールの選び方について解説しています。最近ではほとんどのスクールがオンラインで授業を受けられるようになり、仕事をしながらでも自宅で自分のペースで学習できるようになりました。
スキルアップや副業にぜひ活用してみてください。
スクールではなく、自分でPythonを習得したい方には、いつでもどこでも学べる動画学習プラットフォームのUdemyがおすすめです。
講座単位で購入できるため、スクールに比べ非常に安価（セール時1200円程度～）に学ぶことができます。私も受講しているおすすめの講座を以下の記事でまとめていますので、ぜひ参考にしてみてください。
それでは、また次の記事でお会いしましょう。
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