デバイス接続とスマート制御
Home AssistantとESPHomeをベースに、ローカルネットワーク内でマルチプロトコルデバイスを統一的に接続し、エネルギー消費モニタリングと自動連携を実現します。
コアハードウェア
- GW reComputer R1125 / R1225 産業用IoTゲートウェイ · HA中枢ホスト
- MCU XIAO ESP32-C6 Wi-Fi 6 + BLE 5 マイクロコントローラー · センサー/アクチュエーターノード
- RS485 XIAO RS485 拡張ボード 産業用バスブリッジ · Modbus RTU
- METER DDSU666 スマート電力量計 単相レール取付式 · 回路レベルエネルギー消費計測
- SENSOR XY-MD02 温湿度トランスミッター 産業グレード · Modbus RTU 環境センシング
このモジュールが解決すること
商業ビル、老朽化施設、ホテル・アパート、工場の補助作業場などでは、空調、照明、セキュリティなど複数のサブシステムが独立して動作し、運用保守担当者は複数プラットフォームを切り替える必要があり、データも相互に連携していません。回路レベルのエネルギー消費計測が不足しており、全体の請求書しか確認できず、高消費電力機器や無駄な時間帯を正確に特定できません。従来のBAシステムは専有の閉鎖プロトコルを採用しており、デバイスの拡張や交換はメーカー依存となり、改造コストが高く期間も長くなります。
- 難易度
- 初級
- 所要時間
- 2 日
- 最短形式
- 1日（体験講座 · L1）
- 授業形態
- 3層：体験 / 実践 / 納品
- コアプロトコル
- Modbus RTU / MQTT / Wi-Fi / Zigbee
なし
典型的な応用シーン
キーケイパビリティ
- マルチプロトコルデバイスの統一接続と管理
- 回路レベルのエネルギー消費計測とモニタリングダッシュボード構築
- YAMLとNode-REDによるデバイス横断自動化オーケストレーション
- サードパーティシステムAPI/MQTT連携
- システムバックアップと災害復旧
コースで使用するハードウェア
本講座の中心となる教学設備は、「統一管理ハブ + マルチプロトコル接続」を軸に構築されています。
reComputer R1125 / R1225 産業用IoTゲートウェイ
現場中枢ホスト、Home Assistantプラットフォームとエネルギーダッシュボードを実行
国内版はR1125、海外向けLoRa搭載版はR1225です。ローカルネットワークのエッジ中枢として、マルチプロトコルデバイスを統一管理し、エネルギー消費モニタリングと自動化ロジックを担います。
XIAO ESP32-C6 開発ボード
デュアルバンドWi-Fi 6 + BLE 5マイクロコントローラーメインコントローラー
それぞれLEDストリップ制御ノード、RS485通信ノード、予備ノードとして使用します。ESPHomeファームウェア設定によりセンサー収集とアクチュエーター制御を実現し、OTA管理に対応します。
XIAO RS485 拡張ボード
XIAO開発ボードに産業用RS485インターフェースを拡張
温湿度トランスミッターと電力量計を接続し、Modbus RTUレジスタ読み取りに対応します。コンシューマーグレードのメインコントローラーと産業用バス間のブリッジハードウェアです。
XIAO W5500 イーサネット開発キット（PoE Bluetoothプロキシゲートウェイ）
配線不要のBluetoothゲートウェイ、BLEデバイスのブロードキャストを受信してプラットフォームに接続
PoE給電の有線ネットワークBluetoothプロキシゲートウェイで、米家Bluetooth温湿度計などのBLEブロードキャストデバイスのデータをキャプチャし、有線ネットワーク経由でHome Assistantに伝送して、Bluetooth信号のカバレッジ範囲が限られる問題を解決します。
SenseCAP Indicator 4インチ RGB タッチスクリーン
デスクトップタッチコントロールセンター、環境パラメータ表示とデバイスクイックコントロール
4インチRGBタッチディスプレイで、ローカルHMIとして環境パラメータとデバイス状態をリアルタイム表示し、ショートカット制御エントリーを提供します。外部ディスプレイが不要な軽量デプロイシーンに適しています。
60GHz ミリ波人体存在・転倒検出モジュール
人体微動感知と転倒監視、アラーム自動化との連携
60GHzミリ波レーダーモジュール（MR60FDA2）は、人体存在、微動、転倒姿勢を検出でき、プライバシーに配慮しています（画像を収集しません）。ESPHome経由でHAに接続し、人員在席連携と異常アラートをトリガーします。
別途、DDSU666単相レール取付式スマート電力量計、XY-MD02産業用温湿度トランスミッター（必須、独立イラストなし）、画面、電源一式、ルーターなどの汎用アクセサリーが必要です。
Codecraftが「やってみよう」を支え、aily-blocklyが「やり遂げる」を支える
M0はArduino IDEでC++を手書きするのではなく、Seeed自社開発のデュアルプラットフォームリレーツールチェーンを採用しています。前半はゼロインストールで5分で効果を実感、後半は作品を自分のPCに移し、持ち帰って進化させ続けられるエンジニアリングにします。
ESPHome + HA OS
ファームウェア設定 + 統一プラットフォーム · YAML駆動
- デバイスファームウェア書き込み
- マルチプロトコル接続
- ダッシュボードと基本自動化
Node-RED + API/MQTT
可視化フローオーケストレーション · サードパーティシステム連携
- REST API/MQTT 連携
- 複雑なビジネスフローオーケストレーション
- バックアップと災害復旧
別途EMQX/Mosquitto MQTT Broker（マルチノード非同期メッセージを伝送）、HACS（コミュニティ統合とフロントエンドテーマ拡張）が必要です。
3段階ステップアップ：デモ層 → コンサルタント層 → 設計層
プラットフォーム入門と基本デバイス接続
1つのパネルで各ブランドのデバイスを統一管理し、高額な商用ソフトウェアライセンスから脱却する
- Home Assistantの基礎アーキテクチャとコア概念（エンティティ、サービス、状態、自動化）を理解する
- ESPHomeファームウェア設定とXIAO ESP32-C6センサー接続フローを習得する
- Lovelaceダッシュボードでカードを設定し、状態モニタリングができる
産業用バス接続とシーン連携
既存の産業用デバイスを連携させ、リアルタイムデータを直接閲覧し、デバイス間連携を実現する
- Modbus RTUプロトコルの配線、デバッグ、YAMLレジスタ設定を習得する
- 完全なエネルギー消費計測とモニタリングダッシュボードを独立して構築する
- 多条件自動化オーケストレーションと異常アラート設定を習得する
ビジネス統合とシステム運用保守
専用のスマートビル監視ダッシュボードを保有し、コアデータを完全にローカルに保持する
- HAと外部管理システムのデータ統合手法（REST API/MQTT/Webhook）を習得する
- Node-REDを使用して複雑なビジネスフローをオーケストレーションできる
- 保守可能なシステムを独立して納品し、災害バックアップを実施する能力を備える
Curriculum / 13 つの教学モジュール
モジュール順序は不変、切り方はあなた次第
形態を選んで、どのモジュールをカバーするか確認してください。完全版は同じコースの3つの組み方——内容、ハードウェア、成果物は完全に同一で、切り方だけが異なります。
| モジュール / 成果物 | 体験1日 | 実践2〜3日 | 納品3〜5日 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 01 | 授業前準備と環境事前チェックハードウェアラックの清点、ネットワーク環境設定、ゲートウェイファームウェアのプリセット、教材の配布 | — | 完全 | 完全 | 完全 |
| 02 | HAプラットフォームアーキテクチャとコアコンセプトエンティティEntity、サービスService、状態State、自動化Automation、Lovelaceダッシュボード基本設定 | Home Assistant OS | 完全 | 完全 | 完全 |
| 03 | コンシューマー向けスマートハードウェア接続標準Wi-Fi/Zigbeeスマートコンセントと照明デバイスの接続フロー、デバイス状態の同期と手動制御 | Home Assistant | 完全 | 完全 | 完全 |
| 04 | XIAO ESP32 + ESPHomeセンサーノードESPHomeでの温湿度収集設定作成、ファームウェアのオンラインコンパイルと書き込み、HA自動検出とエンティティマッピング | ESPHome | 完全 | 完全 | 完全 |
| 05 | HA Energyエネルギーダッシュボード入門エネルギーダッシュボードの設定構造とデータフローを理解し、エネルギー消費監視の基本フレームワークを把握する | HA Energy | 簡略 | 完全 | 完全 |
| 06 | Modbus RTUプロトコルとRS485配線RS485差動バス配線規範、ボーレート/データビット/パリティ/スレーブアドレス設定、レジスタタイプとデータ解析 | ESPHome Modbus | なし | 完全 | 完全 |
| 07 | 産業用センサーと電力量計の接続XIAO RS485拡張ボードでXY-MD02温湿度トランスミッターを読み取り、DDSU666電力量計に接続して電圧/電流/電力/積算電力量を読み取る | ESPHome + RS485 | なし | 完全 | 完全 |
| 08 | エネルギー監視ダッシュボード構築HA Energyモジュールを設定して電力量計の積算電力量エンティティにバインドし、リアルタイム電力カーブと時間帯別エネルギー消費統計を実現する | HA Energy | なし | 完全 | 完全 |
| 09 | シーン自動化ポリシー設定多条件連携ルール：温度超過でファン起動、照度がしきい値を下回ると照明点灯、非稼働時間の異常消費電力アラーム | HA Automation / YAML | なし | 完全 | 完全 |
| 10 | サードパーティシステムAPI/MQTT連携HA REST API/WebSocket認証（Long-Lived Access Token）、MQTTパブリッシュ/サブスクライブ（EMQX Broker）、Webhook外部トリガー | REST API / MQTT | なし | なし | 完全 |
| 11 | Node-REDビジネスロジック開発Node-RED Add-onのインストールと設定、複雑な分岐ロジック、定時ポーリング、外部システムへのデータ転送のオーケストレーション | Node-RED | なし | なし | 完全 |
| 12 | システムバックアップと災害復旧自動バックアップポリシー設定（ローカルバックアップとネットワークマウント）、災害復旧フローの検証とシステム移行演習 | HA Backup | なし | 簡略 | 完全 |
| 13 | ソリューションレビューと納品総括各グループのプロジェクトソリューション演習と設定レビュー、現場バスの安定性とネットワークトポロジーの振り返り、納品ドキュメントと設定のアーカイブ | — | 簡略 | 完全 | 完全 |
● 完全◐ 簡略— なし●＋ 完全版より深い
coverageキーは授業形態ID（taster / workshop / bootcamp）に対応し、値はfull（完全網羅）/ part（簡易網羅）/ none（含まず）/ plus（フルバージョンより深い）です。体験講座（taster）はL1のプラットフォーム接続とセンサーノードに焦点を当て、産業用バスとビジネス統合は含みません；実践講座（workshop）はL1+L2の完全な産業用バスとエネルギーダッシュボードをカバーします；納品講座（bootcamp）はL1+L2+L3を完全網羅します。
まず層を選び、次に組み方を選ぶ
時間と目標がどの層を選ぶかを決めます：学生に進化し続けられる作品を持ち帰らせたいなら完全版、2日間しかなければマラソン版、半日なら2つの体験コースからどちらかを選んでください。
体験講座
FP なし1日 · 6〜8時間 · L1 デモレベル · プラットフォーム接続とセンサーノードに焦点
- Day 1 午前モジュール 01 + 02 + 03
環境事前チェック → HAアーキテクチャ概念 → コンシューマー向けデバイス接続
- Day 1 午後モジュール 04 + 05 + 13(簡易版)
XIAOセンサーノード → エネルギーダッシュボード入門 → 総括レビュー
体験講座の目標は「理解でき、説明でき、実演できる」ことで、3分でデバイス接続と状態監視のデモ効果を実現します。産業用バスとビジネス統合は含みません。
実践講座
FP フル2〜3日 · 14〜20時間 · L1+L2 · 産業用バス接続 + エネルギーダッシュボード + 自動化連携
- Day 1モジュール 01–05
環境事前チェック → HAアーキテクチャ → コンシューマー向け接続 → XIAOノード → エネルギーダッシュボード入門
- Day 2モジュール 06–09
Modbusプロトコル配線 → 産業用センサー・電力量計接続 → エネルギーダッシュボード構築 → 自動化ポリシー設定
- Day 3（任意）モジュール 12(簡易版) + 13
システムバックアップ基礎 → ソリューションレビューと納品総括
実践講座では、Modbusデバイス/電力量計接続を1つ、リアルタイムエネルギーダッシュボードを1つ、少なくとも2セットの自動化連携ルールを納品します。受講生の基礎要件：YAML設定ファイルが読めること。
納品講座
FP フル3〜5日 · 24〜35時間 · L1+L2+L3 · システム横断統合と災害復旧を含む完全網羅
- Day 1–2モジュール 01–09
L1+L2 完全内容（プラットフォーム接続 + 産業用バス + エネルギーダッシュボード + 自動化）
- Day 3モジュール 10
サードパーティシステム API/MQTT 連携実習
- Day 4モジュール 11
Node-RED 複雑なビジネスフロー開発
- Day 5モジュール 12 + 13
システムバックアップと災害復旧演習 → ソリューションレビューと納品アーカイブ
納品講座の目標は、保守可能なシステムを独立して納品する能力を備えることです。受講生の基礎要件：YAML/Node-REDとネットワーク基礎があり、L1〜L2の能力に習熟していること。
体験講座はソリューションデモと顧客コミュニケーションの標準形態です：産業用配線のハードルゼロ、1日完結、「デバイスが接続でき、データが見える」に焦点。展示会、技術オープンデー、顧客との初回接触シーンに適しています。
実践講座のDay 3は任意の弾力的な日です：受講生の基礎が良好な場合は2日に圧縮可能（Day 2午後にバックアップとレビューを統合）；より多くの自動化チューニング時間が必要な場合は3日間を使い切ります。
DDSU666電力量計の配線はAC 220V強電回路に関わるため、入力線と負荷配線は必ず講師または有資格電気工事士が実施し、受講生はRS485通信側のみ操作します。受講生が強電端子を自ら抜き差しすることを厳禁します。
RS485バス配線ではA/B線の順序と終端抵抗の整合に注意してください。バス長が10メートルを超える場合は末端に120Ω終端抵抗を追加することを推奨します。そうしないと通信パケットロスやレジスタ読み取り失敗が発生する可能性があります。
体験講座には産業用バスの内容は含まれません。体験講座の受講生が独立してModbusデバイス接続を完了できると顧客に約束しないでください——それは実践講座の納品基準です。
こんな方におすすめ
この講座の価値はハードウェアにあるのではなく、「既存デバイスを接続する」方法にあります
M1は学生に「スマートホームで遊ぶ」ことを教える講座ではなく、チームにオープンソースプラットフォームと軽量ハードウェアを用いて、現場に既に存在し互いに分断されたデバイスを統一的に接続する方法を教える講座です。柴火が提供するのは決して「一度の授業」だけではなく、分解し、書き換え、再構築できる一式です：13モジュールの講座骨格、教師用教案とPPT、ESPHomeサンプル設定、YAMLテンプレート、Modbusレジスタマッピングツール、デバイス一覧とラック規範。
口01
シーンの切り替え
モジュール09「シーン自動化ポリシー設定」の連携ルールはオープンです：あなたの業界、あなたの顧客現場、この街で今起きている本当の問題。温度超過はサーバールームでも、冷蔵倉庫でも、養殖ハウスでも構いません——問題が現実の現場に近いほど効果は高まり、そのことはあなたが私たちよりよく知っています。
口02
デバイスの接続
あなたが既に持つ顧客の既存デバイス、学校の実習ラック上のセンサー、提携先の専有プロトコルデバイスは、モジュール06の後に接続してModbus接続練習の対象プールにできます。M1は方法を徹底的に説明し、扉の後にどのデバイスを接続するかはあなたが決めてください。
口03
自分のものを加える
あなたが業界で培ってきたもの：配線経験、踏んだ失敗、受講生にModbusを瞬時に理解させるあの比喩、顧客現場で最もよく聞かれる3つの質問——それはまさに私たちが持たず、提供できない部分です。
統合講座の最良の行き先は、完璧に実施されることではなく、あるエンジニアによって見分けがつかないほどに作り変えられ、その人にしか納品できないソリューションになることです。
能力範囲とコンプライアンス
基本原則
一方向の状態監視のみを行い、逆方向の制御は実行しません。
適用範囲
- 異ブランドデバイスの状態集約と統一監視ダッシュボード
- 回路レベルのエネルギー消費計測と時間帯別エネルギー消費統計
- 環境パラメータ（温湿度、照度、人体存在）の監視としきい値アラーム
- 非安全クリティカルシステムの自動化連携（照明、ファン、コンセントなどの低圧アクチュエーター）
- サードパーティシステムデータ連携（REST API / MQTT / Webhook 一方向データ透過伝送）
不適用範囲
- 消防、エレベーター制御、高圧配電などの安全クリティカルなライフシステムへの介入を厳禁します
- 高圧強電回路の直接的な開閉制御と安全制動システムへの拡張を厳禁します
- 法定の消防システムとエレベーター安全保護システムを代替しません
- 特定シーンにおける具体的な節電率を保証しません（省エネ効果は現場のデバイス、使用習慣、気候条件に影響されます）
- 長期間の常駐代行運用保守サービスは含みません
- 制御系シーンは低圧直流アクチュエーター（LEDストリップ、5V/12Vリレーモジュールなど）に限定され、本システムによるAC 220V以上の強電負荷の制御を厳禁します