ESP32と熱電対で実現するWi-Fi温度測定システム
～低コストで始めるIoT遠隔監視の技術解説～

製造現場や実験室において、「離れた場所からリアルタイムで温度を監視したい」「高価な有線ロガーではなく、Wi-Fiを使って手軽にデータ収集を自動化したい」というニーズが高まっています。

本記事では、低価格で高性能なマイコン「ESP32」と「熱電対」を組み合わせ、Wi-Fi経由で温度を測定・送信するシステムの仕組みと技術的ポイントを解説します。

1. なぜ「ESP32 ＋ 熱電対」がIoT温度計測に選ばれるのか？

2. システム構成と必要なハードウェア

基本的なシステム構成は非常にシンプルで、主に以下のパーツを組み合わせて構築します。

3. ESP32 (Arduino) による測定サンプルコード

MAX31855アンプを使用して、ESP32で熱電対の温度を読み取り、Wi-Fi経由でコンソールやWebへ出力するプログラムの基本骨子です。

#include <WiFi.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_MAX31855.h>

// Wi-Fi設定
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";

// SPIピン設定 (MAX31855)
const int MAXCS = 5;
Adafruit_MAX31855 thermocouple(MAXCS);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) delay(1);

  // Wi-Fi接続
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nWiFi connected.");

  // 熱電対初期化
  if (!thermocouple.begin()) {
    Serial.println("MAX31855が見つかりません。配線を確認してください。");
    while (1) delay(10);
  }
}

void loop() {
  // 内部温度（冷接点）と熱電対温度の取得
  double c = thermocouple.readCelsius();
  if (isnan(c)) {
    Serial.println("温度読み取りエラー！");
  } else {
    Serial.print("測定温度: ");
    Serial.print(c);
    Serial.println(" ℃");
    
    // ここにMQTTやHTTP POSTでサーバーへデータを飛ばす処理を記述します
  }
  
  delay(2000); // 2秒ごとに測定
}

4. 実運用における課題と、プロに依頼するメリット

マイコンを使ったDIYや試作レベルであれば比較的簡単に構築できますが、実際の工場や研究現場で「24時間365日止まらずに安定稼働させる」ためには、以下のような専門的な対策が不可欠です。

• ノイズ対策： 工場内のインバータや大型モーター等による電磁ノイズで、熱電対の測定値が暴れるのを防ぐハードウェア・ソフト上のフィルタリング。
• 通信切断時のリトライ・復帰処理： Wi-Fiルーターの瞬断や電波干渉によってマイコンがフリーズしないためのウォッチドッグタイマー（WDT）実装。
• PC・クラウド連携： 収集した温度データをCSV保存したり、異常時にパトライトやメールで通知する上位システム（LabVIEWやWebダッシュボード）の構築。