はじめに
今回のテーマは「家族の役に立つ工作」です。
泊まりがけの旅行から帰宅すると，戸締まりした部屋の中は真夏であれば蒸し風呂のように，また，真冬であれば冷蔵庫のように感じられます。帰宅する数時間前に外出先からエアコンを運転できれば，家に着く頃には快適な温度になっていることでしょう。このような機能を持ったエアコンも製品化されているようですし，そうでなくても，赤外線リモコンの信号を利用してこのような機能を後付けするための「スマートリモコン」と呼ばれるデバイスが今日では低価格で手に入ります。
また，昨今では天井照明がかつてのような「ヒモ」（正式にはプルスイッチ）ではなく，リモコンで制御されることが多くなって参りましたが，これを留守中にも点灯・消灯することにより，あたかも人が在宅しているかの如く見せ掛けて空き巣防止を狙うこともできます。
今回は，勉強とリハビリを兼ねてRaspberry Pi Zero WHでエアコンと天井照明を制御するスマートリモコンを自作した経緯や結果について書きます。なお，有名なirrp.pyに頼るのではなく，赤外線リモコン信号を送信するためのPythonモジュールを自作しました（と言ってもpigpioモジュールには同じように依存します）。これによって，例えばエアコンの温度設定や運転モードの組み合わせに応じたフレームを生成して送信することができます（学習リモコンの場合，すべての組み合わせを予めひとつひとつ学習しておく必要がありますよね）。
また，インターネットからエアコンや天井照明を制御するため，Flaskと呼ばれるフレームワークを用いたWebアプリを作りました。
なお，Raspberry Piを使って学習リモコンやスマートリモコン，スマートハウスを作るという先行研究は非常に多いので*1，本記事のオリジナリティを問われると「ぐぬぬ…」となってしまいますが，敢えて言えば自作モジュールirxmit.pyの部分でしょうか。また，pigpioライブラリ（モジュール）のwaveform機能について基礎的な部分のみですが，和文で書いた記事は少ないのではないかと推測しています。
完成イメージ
まず，結論として完成したスマートリモコンのハードウェアとそのWebアプリのイメージを記載します。趣味なので仕様書のようなものは作っていませんが，作り始める前に思い描いていたものに近い形で実装することができました。
ハードウェア
図1に自作スマートリモコンHATを取り付けたRaspberry Pi Zero WHを示します。秋月電子通商のRaspberry Pi Zero用ユニバーサル基板に手持ちの部品を実装して組み上げました。温湿度センサ，赤外線LEDとそれを駆動するパワーMOSFET，赤外線受光モジュールを搭載しております。思ったよりコンパクトに収まっておりますが，望ましくはOLEDディスプレイやキャラクタLCDなど，表示デバイスを搭載できていたらと反省しております。温湿度センサの周りに抵抗器が密集しているのもあまりよろしくないですね。今年中にこれをプリント基板として作り直してみたいと密かに思っています。
Webアプリ
図2に完成したWebアプリのキャプチャ画面を示します。ブラウザ上での見た目はBootstrap 4によってそれっぽく仕上がっております。この裏ではFlaskを用いたPythonのプログラムや，自作の赤外線リモコン信号送信モジュールなどが動いております。また，温湿度のトレンドグラフは馴れ親しんだ（？）Matplotlibで描いております。なお，自宅の家電機器を赤の他人に勝手に制御されると困るので，一応はパスワードで保護しています。これはFlaskのsessionとcookieを使って実現しています。
実際に動いている様子は動画の方が分かりやすいと思いますので，図3にYouTubeの動画を貼りつけます。
おぉ…自分で作ったWebアプリとは思えないような美しさ…❗ 何もかもFlaskとBootstapのお陰ですね💦 たまに温湿度が欠測しているのが玉に瑕です。もう少し工夫が必要かもしれませんね。以下，開発の経緯や具体的な回路，ソフトの作り方について書いていきます。
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