IoT・センサー活用の試作講座（Raspberry Pi・Arduino・クラウド連携）

この講座で身につくこと

• 低電圧のセンサーを配線し、値を読み取れます。
• 測定値・受信時刻・機器の識別子を記録するプログラムを作成できます。
• クラウドへ認証付きでデータを送り、受信結果を確認できます。
• 基準値超過と通信断を分けて検知する処理を作成できます。
• 構成図、配線図、設置・再起動の手順書を作成できます。

こんな方に

• 設備や保管場所の温湿度を記録する業務を担当する方
• 手書きの点検記録をデータ化する担当者
• センサーを使った監視サービスを試作する担当者

カリキュラム（全24時間）

1. 第1回 IoTの計測要件と低電圧回路の準備4時間
   • IoT（機器をネットワークにつなぐ仕組み）を温湿度の記録業務に適用します。
   • 測定間隔、必要な精度、設置場所を要件表に記載します。
   • Arduino（制御用の小型基板）と対応する温湿度センサーを配線します。
   • 電圧と端子を確認し、USB電源で測定値を表示します。
2. 第2回 Arduinoでの計測と欠測の処理4時間
   • Arduino IDE（プログラム作成・書き込み用ソフト）で測定処理を編集します。
   • 測定間隔と値の単位を指定します。
   • センサー未接続や読み取り失敗を値と区別します。
   • USBのシリアル通信（順番にデータを送る通信）で測定値と状態を送ります。
3. 第3回 Raspberry Piでの受信と記録4時間
   • Raspberry Pi（小型コンピューター）でArduinoの送信を受け取ります。
   • Pythonで測定値・受信時刻・機器番号をCSV（表形式のテキストファイル）に保存します。
   • 時計のずれと測定時刻・受信時刻の違いを確認します。
   • 異常値と通信断を模擬し、記録を残します。
4. 第4回 クラウドへの送信と可視化4時間
   • HTTPS（通信を暗号化する方式）で検証用の受信先へデータを送ります。
   • 認証情報をプログラム本体と分けて管理します。
   • クラウド側のNode-RED（処理をつないで作るツール）でデータを受信します。
   • 受信結果を保存し、グラフで温湿度の変化を確認します。
5. 第5回 異常通知と通信復旧の確認4時間
   • 基準値と継続時間を使って異常を判定します。
   • 検証用の通知先へ異常と復旧を知らせます。
   • 通信断の間はデータを保存し、復旧後に再送します。
   • 機器番号と再起動後も継続する連番で重複を識別し、受信側の二重登録を防ぎます。
6. 第6回 試作機の統合テストと運用手順4時間
   • センサー異常、ネットワーク断、電源再投入を順に試します。
   • 測定値を基準となる測定器と比較し、差を記録します。
   • 配線図、設置条件、再起動手順をまとめます。
   • 連続稼働と現場設置に向けた追加試験の計画を作成します。

受講後に手元に残るもの

• 温湿度監視の試作機と配線図
• Arduino・PythonのプログラムとNode-REDの処理データ
• 計測データと障害時のテスト記録
• 設置・運用手順書と現場導入に向けた試験計画

受講の前提と環境

前提：パソコンの基本操作とファイル管理ができる方を対象とします。電子工作とプログラミングの経験は不要です。配布するプログラムのひな形を編集・検証して進め、ネットワークの使用許可は事前に確認します。

環境：WindowsまたはMac、Arduino、Raspberry Pi、対応センサー、比較用の温湿度計、USBケーブルと電源を使います。Arduino IDE、Python、Node-REDは無料で利用できます。機材とクラウドの利用には別途準備が必要で、無料提供を前提にしません。クラウドは事前構築した検証環境を使い、受信処理のひな形を編集して検証用の通知先へ接続します。

企業ごとの調整

自社の点検業務に合わせ、測定間隔、通知条件、記録形式を調整します。対応可能なセンサーやクラウドへの置き換えは、接続条件を事前確認して決めます。演習には自社の業務データ（個人情報を除く）または配布する模擬データを使います。

助成金を使う場合

製造・設備管理担当者の点検データ収集と異常監視、または新規事業担当者の監視サービス試作に直結する実装を扱います。助成の可否は計画届の内容に基づき、管轄の都道府県労働局が判断します。

計画届に添付するカリキュラム資料（時間数、回ごとの内容、実施形態）をご用意します。助成金の申請書類の作成・提出の代行は、社会保険労務士の業務のため行いません。事業展開等リスキリング支援コースは令和8年8月3日に改正されています（経過措置あり）。制度の内容は助成金ガイドと、厚生労働省「人材開発支援助成金」でご確認ください。

この講座についてのよくある質問