Ventilation Fan Built with SPRESENSE and W5500
An IoT system using Spresense and W5500 to monitor indoor temperature differences and control a fan, sending data to an MQTT server over Ethernet.
📌Overview
This project is an IoT environmental control system built using a Spresense board and a W5500 Ethernet module. It measures temperature differences across multiple indoor locations and automatically controls a fan based on predefined conditions. When the temperature difference between two points exceeds a certain threshold (e.g., 3°C), the fan activates to promote air circulation. Collected temperature and humidity data are transmitted to an MQTT server via the W5500. This is a simple yet effective IoT use case, well suited for environments that require more reliable communication than Wi-Fi can provide.
📌Features
- Supports multiple temperature and humidity sensors (DHT11 × 3)
- Ethernet-based MQTT communication
- Automatic fan ON/OFF control via relay
- Real-time monitoring of sensor data
- Built-in 5V / 3.3V power conversion circuitry
📌System Architecture
Main Components
- Spresense main board – Executes sensor reading and fan control logic
- W5500 Ethernet module – Provides wired network connectivity and MQTT communication
- DHT11 sensors × 3 – Measure temperature and humidity
- Relay module – Controls the fan (ON/OFF)
- 12V fan + power conversion circuit – Actual air-circulation device
Operating Flow
- Read temperature and humidity data from each DHT11 sensor
- Calculate the temperature difference between selected sensors
- If the difference exceeds the predefined threshold, activate the fan via the relay
- Transmit all measured data to the MQTT server through the W5500
- External systems can monitor the readings in real time
📌Role and Application of the W5500
W5500 serves as the core network component in this project, reliably transmitting sensor data (temperature and humidity) and fan control states to the MQTT server. Its higher reliability compared to Wi-Fi makes it well suited for systems that require long-term, continuous operation, such as indoor environment control. The hardware TCP/IP engine reduces MCU load, which is a key advantage. This enables real-time data monitoring, integration with external systems, and future expansion into remote control and other advanced IoT functions.
📌External Indicators
View : 706
Contest : https://elchika.com/promotion/spresense2025/
📌Market & Application Value
Application Areas
- Improving indoor air circulation in homes and offices
- Temperature management in warehouses and equipment rooms
- Automated environmental monitoring systems
- Reference project for IoT learning and education
Advantages
- More stable and interruption-free Ethernet communication compared to Wi-Fi
- Practical system that can be built at low cost
- MQTT-based scalability → easily integrates into automation systems
📌WIZnet Strategic Value
- W5500 can serve as a practical IoT automation example that demonstrates the stability and usefulness of WIZnet Ethernet to the maker community.
- Because it is MQTT-based, it integrates easily with smart home and industrial automation systems, making it well suited for showcasing the application scalability of WIZnet products.
- The choice of Ethernet instead of Wi-Fi clearly highlights WIZnet’s strengths in reliability-focused IoT fields such as environmental monitoring and automatic control.
- It also naturally emphasizes that even small MCUs can maintain low network load thanks to hardware TCP/IP.
- This project can be used as a WIZnet-based environmental control reference project for the maker community.
📌Summary
This project is an effective IoT-based solution for indoor temperature management, implementing real-time monitoring and automatic control through Ethernet-based MQTT communication. Its simple components and high reproducibility make it easy for makers, students, and engineers to follow and build. The stable network connection provided by the W5500 greatly enhances reliability in practical use. Its high scalability also makes it well suited for integration with future automation systems or smart home platforms.
📌Overview
이 프로젝트는 Spresense 보드와 W5500 Ethernet 모듈을 기반으로, 실내 여러 지점의 온도 차를 측정하고 조건에 따라 팬을 자동으로 제어하는 IoT 환경 제어 시스템이다. 실내 두 지점의 온도 차가 일정 수준(예: 3°C) 이상 나면 팬을 자동 가동해 공기 순환을 유도하며, 수집된 온·습도 정보는 W5500을 통해 MQTT 서버로 전송된다. Wi-Fi 대비 안정적인 통신이 필요한 환경에서 실용적으로 사용할 수 있는 간단하고 효과적인 IoT 사례이다.
📌Features
- 다중 온도·습도 센서 지원 (DHT11 × 3)
- Ethernet 기반 MQTT 통신
- 릴레이 제어를 통한 자동 팬 ON/OFF 기능
- 센서 데이터 실시간 모니터링
- 5V / 3.3V 전원 변환 회로 내장
📌System Architecture
주요 구성 요소
- Spresense 메인 보드 – 센서 읽기 및 팬 제어 로직 실행
- W5500 Ethernet 모듈 – 유선 네트워크 연결 및 MQTT 통신
- DHT11 센서 × 3 – 온도·습도 측정
- 릴레이 모듈 – 팬 제어(ON/OFF)
- 12V 팬 + 전원 변환 회로 – 실제 공기 순환 장치
동작 흐름
- 각 DHT11 센서에서 온·습도 데이터를 읽음
- 지정된 센서 간 온도 차 계산
- 설정된 임계값 이상이면 릴레이를 통해 팬 동작
- 측정값은 W5500을 통해 MQTT 서버로 전송
- 외부 시스템에서 실시간 모니터링 가능
📌Role and Application of the W5500
W5500은 본 프로젝트에서 네트워크 통신을 담당하는 핵심 요소로, 센서 데이터(온도·습도)와 팬 제어 상태를 MQTT 서버로 안정적으로 전송하는 역할을 수행한다. Wi-Fi 환경보다 신뢰성이 높아, 실내 환경 제어처럼 장시간 동작이 필요한 시스템에 적합하며 MCU의 부하를 줄이는 하드웨어 TCP/IP 처리가 특징이다. 이를 통해 실시간 데이터 모니터링, 외부 시스템과의 연동, 향후 원격 제어 기능 확장 등 다양한 IoT 기능을 구현할 수 있다.
📌External Indicators
View : 706
Contest : https://elchika.com/promotion/spresense2025/
📌Market & Application Value
활용 분야
- 가정/사무실의 실내 공기 순환 개선
- 창고 및 기기실의 온도 관리
- 환경 모니터링 자동화 시스템
- IoT 학습 및 교육용 참고 프로젝트
장점
- Wi-Fi 대비 안정적이고 끊김 없는 Ethernet 통신
- 저비용으로 구성 가능한 실용 시스템
- MQTT 기반 확장성 → 자동화 시스템에 쉽게 통합
📌WIZnet Strategic Value
- W5500을 활용한 “실사용 IoT 자동화 사례”로서 Maker층에 WIZnet Ethernet의 안정성과 실용성을 보여줄 수 있음
- MQTT 기반으로 스마트홈·산업 자동화와 쉽게 연동되므로 WIZnet 제품의 응용 확장성 홍보에 적합
- Wi-Fi 대신 Ethernet을 사용한 설계는 신뢰성 기반 IoT 분야(환경 모니터링, 자동 제어 등)에 WIZnet의 강점을 명확히 드러냄
- 소형 MCU 기반에서도 하드웨어 TCP/IP 덕분에 네트워크 부하가 낮다는 점을 자연스럽게 강조할 수 있음
- Maker 커뮤니티용 “WIZnet 기반 환경 제어 레퍼런스 프로젝트”로 활용 가능
📌Summary
이 프로젝트는 실내 온도 관리라는 문제를 IoT 기술로 효과적으로 해결한 사례로, Ethernet 기반 MQTT 통신을 활용해 실시간 모니터링과 자동 제어를 구현한다. 구성 요소가 단순하고 재현성이 높아 Maker·학생·엔지니어 모두 쉽게 따라 만들 수 있다. 특히 W5500을 통한 안정적 네트워크 연결은 실사용에서 신뢰성을 크게 높여준다. 확장성 또한 높아 향후 자동화 시스템 또는 스마트홈 플랫폼과 연동하기에도 적합한 프로젝트다.