センサーで世界を測る：micro:bit / M5Stack で始める自宅データ計測
気温・湿度・気圧・土壌水分・CO2・照度。家の中外で測れるデータを、micro:bit / M5Stack で自分で取る方法。「データはまず取るところから」を体験できる、自由研究にも使えるハードウェア × データ入門シリーズ。
ハードを選ぶ：micro:bit / M5Stack / Arduino どれを買う？
中高生のセンサー工作で第一に悩むのが「どのマイコンを買うか」。micro:bit v2 / M5Stack Core2 / Arduino Uno R4 を学習コスト・拡張性・予算・サポート情報量で比較して、読者のレベル別に推奨を出します。
温度センサーで「室温の 24 時間変化」を見る
DS18B20 / DHT22 / BME280 の代表 3 種を比較し、配線図とコードを示す。1 日の気温変化を取って matplotlib でグラフ化、自己発熱・キャリブレーション・はずれ値の落とし穴も。
湿度センサーで「窓を閉めると湿度はどれくらい上がる？」を測る
DHT22 / SHT31 / BME280 の湿度精度を比較し、室内の換気で湿度がどう変わるかを 1 日記録。露点と結露の関係も中学理科レベルで解説。
気圧センサーで「天気が崩れる前に気圧は本当に下がる？」を測る
BMP280 / BME280 で大気圧を 1 週間記録、気象庁の予報と並べて「気圧と天気の関係」を確かめる。海面気圧の補正、高度推定、低気圧の通過パターンも。
土中水分センサーで「植物の水やりタイミング」を捉える
容量式 vs 抵抗式の違い、M5Stack EARTH Unit / 汎用センサーの選び方、土壌の校正の仕方、鉢植えの 2 週間ログから「最適な水やり頻度」を導く方法まで。
光合成を実感する：CO2 / O2 / 照度センサーで植物の活動を見る
光合成と呼吸の式を、自分の手でデータ化する実験。透明容器に植物を入れ、光を当てた時と消した時で CO2・O2・照度の変化を 1 日記録。中高生の探究学習で映える定番の自由研究テーマ。
1 週間ログを取る：SD カード保存・時刻同期・バッテリー駆動
数日〜数週間の連続記録には、ストレージ・時刻精度・電源持続の 3 課題がある。M5Stack の SD カード書込み、RTC で時刻を維持、リポバッテリーで安定運用する方法を扱う。
ノイズと向き合う：移動平均・外れ値処理・スムージング
センサーデータには必ずノイズが乗る。移動平均でならす・3σ で外れ値を除く・カルマン的に予測する。中高生でも書ける Python の前処理パターン集。
クラウドに送る：Google Sheets / ThingSpeak でリアルタイム可視化
M5Stack で WiFi 接続して、計測値を Google Sheets や ThingSpeak に送信。スマホからもグラフが見られるリモート監視が中高生でも作れる。
LED と警告：しきい値で光らせる・スマホに通知する
計測値だけでなく「行動を促す」レイヤーを足す。LED の色変化、ブザー、LINE Messaging API での通知、IFTTT 連携。中高生のものづくりが「実用品」になる EP。
自由研究の発表：データから言えること・言えないこと
せっかく取ったデータをどう発表するか。仮説 → 実験 → 結果 → 考察 → 反省の標準的な流れ、グラフ選択、原因と相関の違い、「言えないこと」を言わない誠実さ。中高生・先生・親向け。
まずは、現状を聞かせてください。
要件が固まっていなくて大丈夫です。現状診断と方針提案までを無料でお手伝いします。