모쿠지

그 1 ~시스템 개요 ←본 기사입니다
그 2 ~ GPIO를 이용한 스위치의 상태 검출
그 3 ~ 알고리즘 설계
4~하드웨어 준비
그 5 ~자동 메일 송신으로 빠진다
그 6 ~ 캐리어 그레이드 NAT하의 단말에 외부로부터 SSH로 액세스 한다
그 7 ～총괄

소개

안녕하세요.
엔지니어...라고 해도 기계계 엔지니어의 maitech라고 합니다.

프로그래밍에 관해서는 즈브의 아마추어입니다만, 과거에 프라레일이라고 하는 장난감을 라즈파이로 라디콘화했을 때에 라즈파이의 큰 가능성에 감명을 받고, 모처럼이면 좀 더 누군가를 위해 되는 것을 만들고 싶다, 이번 “Raspberry Pi에 의한 SOS 발보 시스템」이라고 하는 것을 만든 나름입니다.

이것은 멀리 떨어진 누군가...

구체적으로는, 어머니가 시골에서 혼자 살고있는 아내의 친가에 버튼을 설치하고, 그 버튼을 눌렀을 때에 나와 아내의 스마트 폰에 메일이 날아가는 시스템을 만들었으므로, 우선은 자신 을 위한 비망록으로서 기사로 해 보려고 생각합니다.
(앞으로 써 가는 기사가 Qiita의 기사로서 적절한가 아닌가 하는 점에 대해서는 일말의 불안이 있습니다만...)

실현하는 기능・요건

집안에 복수 설치된 SOS 버튼이 눌려졌을 때에, SOS 버튼이 눌린 장소(탈의소, 화장실, 부엌, etc.)와 긴급 연락처등의 정보를 미리 설정된 목적지에 이메일로 보내기

12시간마다 문(현관, 화장실, 냉장고, etc.)이 열린 횟수를 미리 설정된 수신처에 메일로 송신한다(시스템의 동작 확인을 겸한다)

원격지에서 소프트웨어 유지 보수 가능

시스템의 전체 구성

시스템의 전체 구성은 아래 그림과 같습니다.
Home A는 내 집이고 Home B는 아내의 집입니다.

시스템의 핵심은 Raspberry Pi Zero WH이며 스위치의 상태 감지에는 GPIO를 사용합니다.

당연히 메일을 보내려면 시스템을 인터넷에 연결해야 하지만, 아내의 집에는 현재 인터넷 환경이 없기 때문에 저렴한 Sim을 사용하여 연결하기로 했습니다.

Sim은 로켓 모바일의 신 플랜(통신 속도 제한 200kbps, 통신량 무제한으로 월액 298엔)으로, LTE 라우터로서는 NEC의 Aterm HT100LN를 준비했습니다.

이 라우터에 글로벌 IP 주소가 할당되면 나머지는 DDNS를 사용하고 IP 주소를 메일 통지하면 외부로부터의 액세스는 용이합니다만, 해당 Sim에서는 캐리어 그레이드 NAT하에서 넷에 접속된다 그렇습니다. 외부에서 액세스하는 것은 그렇게 쉬운 이야기가 아닙니다.

도전

토마 개발 초기 단계에서는 이런 상황이었지만, 내 스킬 레벨에서 과제가 된 것은

도어 스위치 및 SOS 버튼 스위치의 회로 구성 및 상태 감지

라즈파이에서 자동 메일 보내기

캐리어 NAT 아래에있는 시스템에 외부에서 SSH 연결

그렇다면 이 근처의 내용도 포함해 그 2 이후의 기사로 하자고 생각합니다.