【ITニュース解説】Tracking Power Outages with Raspberry Pi + ESP32 + Telegram

インドでは日常的に停電が発生することがあり、これは生活や仕事に大きな影響を与える。このような環境下で、いつ停電が起きたのか、そしていつ電力が復旧したのかをリアルタイムで把握したいという実用的なニーズが存在する。今回紹介するシステムは、まさにこの課題をIT技術で解決しようとするものだ。開発者は、シンプルなデバイスとネットワーク技術を組み合わせることで、停電の発生と復旧を自動的に検知し、即座に通知する仕組みを構築した。これは、システムエンジニアを目指す初心者にとっても、現実世界の問題をどのようにITで解決できるかを示す良い事例となるだろう。

この停電追跡システムの核となるのは、二つの小さなコンピュータ、「ESP32」と「Raspberry Pi」だ。これら二つのデバイスが異なる電源で動作することで、停電を正確に検知できる設計になっている点が重要だ。具体的には、ESP32は普段使っている商用電源、つまりコンセントから供給される電力で動作している。一方、Raspberry Piは、停電時にも動作し続けられるように、バッテリーなどのバックアップ電源から電力を供給されている。この電源の使い分けが、システムが正しく機能するための非常に重要なポイントとなる。

システムの動作原理はこうだ。バックアップ電源で動くRaspberry Piが、定期的にネットワークを通じて商用電源で動くESP32に「ping」という信号を送る。「ping」とは、簡単に言えば、相手のデバイスがネットワーク上で生きているか、応答があるかを確認するための信号だ。これは、Raspberry PiがESP32のネットワークアドレス宛に小さなデータパケットを送り、ESP32がそのパケットを受け取って応答を返すことで、二つのデバイス間の通信が可能であるか、ESP32が動作しているかを確認する仕組みだ。Raspberry PiがESP32にpingを送り、ESP32から応答があれば、商用電源は正常に供給されており、停電は発生していないと判断する。

しかし、もしESP32が商用電源で動作している状態で停電が発生したらどうなるだろうか。ESP32への電力供給が途絶えるため、ESP32は電源を失い、動作を停止する。そうなると、Raspberry PiがESP32にpingを送っても、ESP32は応答を返すことができない。Raspberry Piは、ESP32からの応答がないことを検知すると、「停電が発生した」と判断する。この「応答がない＝停電」というシンプルなロジックが、システムの賢い部分だ。

停電が検知されると、Raspberry Piはその情報をただ保持するだけでなく、すぐに外部に通知する。通知には、「Telegram」というメッセージングアプリが使われている。Telegramは、スマートフォンやパソコンで利用できるチャットアプリで、Raspberry Piはプログラムを通じてこのTelegramに「⚡ outage」（停電発生）というメッセージをリアルタイムで送信する。これにより、システム管理者はもちろん、家族や関係者もすぐに停電の状況を把握できる。

そして、停電が終わり、商用電源が復旧した際も、このシステムはそれを検知して通知する。停電が解消され、再びESP32に電力が供給されると、ESP32は再起動し、再びネットワーク上で応答できるようになる。Raspberry Piは定期的にpingを送り続けているため、ESP32からの応答が戻ってきたことを検知すると、「✅ restored」（停電復旧）というメッセージをTelegramに送信する。これにより、停電の発生から復旧までの一連の状況が、自動的かつリアルタイムに追跡される仕組みが完成する。

このシステムは、IT業界でよく使われる「DevOps」の考え方を現実世界に応用した良い例と言える。DevOpsとは、開発（Development）と運用（Operations）を組み合わせた造語で、システムの構築から運用、監視、改善までを一貫して効率的に行うための手法や文化を指す。この停電追跡システムでは、Raspberry PiがESP32の「稼働状況」を常に「監視（モニタリング）」し、異常（停電）が発生した際には即座に「アラート（通知）」を発するという、まさにDevOpsにおける監視とアラートのサイクルを、身近な問題解決に適用している。

このように、一見すると複雑に思えるシステムも、個々の技術要素を理解し、それらを適切に組み合わせることで、現実世界の具体的な課題を解決できる。Raspberry PiやESP32のような安価で手軽なデバイス、そしてインターネット接続とメッセージングアプリを組み合わせることで、電力インフラの状況をリアルタイムで把握するという、非常に実用的なソリューションが実現できるのだ。システムエンジニアを目指す者にとって、このような具体的な事例を通して、どのように技術が社会の役に立つのか、どのようにシステムを設計すれば良いのかを学ぶことは、非常に有益な経験となるだろう。このプロジェクトは、既存の技術を創造的に組み合わせて、日々の生活をより便利で安心できるものに変える可能性を秘めていることを示している。