ラズパイで部屋の二酸化炭素を定点測定してGoogleスプレッドシートに飛ばしてみた

寒さが募るこの時期、部屋を開けずにエアコンを常時使用することが日常となってから、部屋の二酸化炭素濃度が気になりだしたので、ラズペリーパイで二酸化炭素を計測してみることにした。

用意したもの

- Raspberry Pi4
- 二酸化炭素センサー（MH-Z19B）
- ジャンパーコード

リンク

$ sudo pip3 install mh-z19
$ sudo python3 -m mh_z19
{"co2":575}

上記のようにCO2濃度が出力されれば、二酸化炭素計測モジュールは動作したと確認できます。

PaythonからGASのAPIで二酸化炭素濃度をスプレッドシートに書き込み

GoogleスプレッドシートのGASの設定
Pythonで二酸化炭素濃度を取得し、Googleスプレッドシートに出力
cron で定期実行
まとめ

GoogleスプレッドシートのGASの設定

1. 1. Googleスプレッドシートを開きます。
  2. シート名はデバイス名（DeviceName）と同一にします。
    - デバイス名が「CO2」の場合はシート名も「CO2」
  3. スプレッドシートのURLのIDをコピペします。
  4. 拡張機能 > Apps Script をクリックします。
  5. 「以前のエディタ」を使用をクリックします。
  6. 下記コードを書きます。
    - ```
    //保存先のシートを取得
    var spreadsheetId = 'XXXXXXXXXXXXXXXXXXQ68OcXXXX(手順3のスプレッドシートのID)' 
    
    //Postされたデータを受け取る
    function doPost(e){
      var data = [      
        e.parameter.Date_Master, // マスター日時        
        e.parameter.co2_room, // 部屋の二酸化炭素濃度   
       
      ];
      //取得したデータをログに記載
      Logger.log(new Date());
      //スプレッドシートへのデータ行書き込み
      addData(e.parameter.DeviceName, data);
      return ContentService.createTextOutput("ok");
    }
    
    //スプレッドシートへのデータ行書き込み
    function addData(sheetName, data){
      var sheet = SpreadsheetApp.openById(spreadsheetId).getSheetByName(sheetName);
      sheet.appendRow(data);
    }
```
7. コードを入力後、保存ボタンをクリックします。
8. 保存ボタンクリック後、プロジェクト名の入力画面になるので、任意のプロジェクト名を入力して［OK］をクリックします。「二酸化炭素計測」と入力しました。
9. メニューから［公開］＞［ウェブアプリケーションとして導入］をクリックします。
10. ［Deploy］をクリックします。
11. [current web app URL]: ここに表示されたURL(=API key)をコピーします。（このURLを使ってGoogle Spread Sheetに書き込みします。）
12. curlコマンドでGoogle Spread Sheetに書き込みができるか確認します。
  - - ラズペリーパイにSSH接続し、curlコマンドを実行します。
    - Google Spread SheetのB列に500が表示されればAPIを使用して書き込みができることを確認したことになります。
    - $ curl -L https://script.google.com/macros/s/[current web app URL]/exec -F 'DeviceName=CO2' -F 'co2_room=500'

Pythonで二酸化炭素濃度を取得し、Googleスプレッドシートに出力

Pythonで二酸化炭素濃度を取得するスクリプト(co2.py)を作成

     import mh_z19
     import requests
     import datetime
     import csv
     import pprint
     
     dt_now = datetime.datetime.now()
     co2_concentration = mh_z19.read()
     print(co2_concentration)
 
     deviceName = 'CO2'
     data = {
    'DeviceName': deviceName,
    'Date_Master': str(dt_now),
    'co2_room': str(co2_concentration['co2'])
    }
    url = 'http://script.google.com/macros/s/(current web app URL/exec'
    response = requests.post(url, data = data)

Python を実行してGoogle Spread Sheetに日時と二酸化炭素濃度が出力されることを確認します。
- ```
$ sudo python3 co2.py
```
Googleスプレッドシートに下記実行結果が出力すればOKです。

cron で定期実行

Python でGoogleスプレッドシートに二酸化炭素濃度を出力するスクリプトをcronで定期実行させます。

crontab -e を実行して定期実行するcronを作成します。
- ```
sudo crontab -e
```

検証用に毎分実行するよう作成します。

* * * * * /usr/bin/python3 /[co2.pyが保存されているファイルパス]

co2.py が/home/user_a/co2 のフォルダにある場合のサンプル
- ```
* * * * * /usr/bin/python3 /home/user_a/co2/co2.py
```
1分ごとに実行され二酸化炭素濃度がGoogleスプレッドシートに出力されればOKです。
希望の間隔で二酸化炭素濃度を計測します。ここでは15分ごとと設定しました。
- ```
*/15 * * * * /usr/bin/python3 /home/user_a/co2/co2.py
```
取得した二酸化炭素濃度のデータをグラフにします。
A列、B列を選択し、［挿入］＞［グラフ］をクリックします。
設定後、折れ線グラフで表示されます。