Deel 1. ThinkBioT outonome bio-akoestiese sensor hardeware Bou: 13 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

ThinkBioT het ten doel om 'n sagteware- en hardeware-raamwerk te bied wat ontwerp is as 'n tegnologiese ruggraat om verdere navorsing te ondersteun, deur die besonderhede van data-insameling, voorafverwerking, data-oordrag en visualiseringstake te hanteer, waardeur navorsers kan fokus op hul onderskeie klassifikasie- en bioakustiese metrieke versamelingsondernemings.

Hierdie prototipe is nog in ontwikkeling, en as sodanig sou ek aanbeveel om te wag totdat al die tutoriale in die ThinkBioT -reeks voltooi is.:) Hou die ThinkBioT Github dop vir die nuutste nuus op

Stap 1: Versamel komponente

Versamel die komponente wat in die Bill Of Materials -lêer (aangeheg) verskyn. Die belangrikste elektroniese komponente word gelys met hul onderskeie handelsname en is nie uitruilbaar nie; die res, insluitend die omhulsel, kan vervang word met die generiese ekwivalente.

Stap 2: Versamel benodigde gereedskap

Om hierdie prototipe te maak, moet u ten minste die volgende gereedskap hê;

• Kragboor met 'n 24 mm gatsaag en 'n groot plastiekbitset
• #1 Phillips -kopskroewedraaier
• Kantsnyers (of skerp skêr)
• Klein tang (naald neus of standaard)
• Veiligheidsbril

Let wel: 'n tang is opsioneel en word slegs benodig vir gebruikers wat die klein komponente moeilik hanteerbaar vind

Stap 3: Berei die omhulsel voor

Dra 'n veiligheidsbril en boor gate vir die verbindings in die omhulsel.

Jy benodig 3 gate

1. USB waterdigte paneelkoppelstuk - gebruik gatsaag of stepperboor.
2. Mikrofoonomhulsel - gebruik 'n groot boorpunt
3. SMA-deurskakelaar (MM)

As u die Evolution 3525 -omhulsel gebruik, beveel ons aan om in die plat paneel aan die teenoorgestelde kant van die omhulsel in te boor. Dit hang egter regtig af van hoe u die eenheid wil monteer, maar maak seker dat aansluitings onder die eenheid is om te beskerm teen direkte reën.

Sodra dit geboor is, kan u die mikrofoon in die houer steek en die SMA -patchkabel en USB -patchkabel (saam met Voltaic V44) aansluit.

Stap 4: Installeer Stretch op die Raspberry Pi 3

Voordat dit in die prototipe gemonteer word, moet die Raspberry Pi 3 gekonfigureer en 'n bedryfstelsel geïnstalleer word. Op Raspberry Pi -enkelbordrekenaars word die bedryfstelsel op 'n verwyderbare SD -kaart gestoor.

Ek het 'n Samsung Micro SD EVO+ 128GB gebruik.

Om Stretch op u SD -kaart te installeer;

1. Laai Raspbian Stretch af van Raspbian Stretch. Let wel: ThinkBioT gebruik Stretch, aangesien die Coral Edgetpu -modelle tans slegs getoets word tot weergawe 1.13.0 van TensorFlow, wat nie op Debian Buster getoets is nie.
2. Maak seker dat u SD -kaart geformateer is as Fat32 volgens hierdie gids.
3. Volg een van die onderstaande tutoriale (afhangend van u tipe bedryfstelsel) om die Stretch -prent na u SD -kaart te skryf. Windows, Mac OS of Linux
4. Koppel ook u framboos HMDI -poort op hierdie stadium aan op 'n skerm.
5. Steek u SD -kaart in die gleuf op die framboos Pi en koppel dit aan die kragbron. Aanvanklik beveel ons aan dat u 'n amptelike Framboos -PSU gebruik om te verseker dat daar geen waarskuwings onder krag kom tydens sagteware -installasie nie.

Let wel: ek het die volledige weergawe van Stretch gekies) in teenstelling met die 'Lite' -weergawe, aangesien die aanvanklike draadlose verbinding makliker is om op te stel met 'n grafiese koppelvlak. Die bykomende funksies word gedeaktiveer deur ThinkBiot -skrifte wanneer die toestel in die veldmodus is, sodat die GUI nie 'n groter oorhoofse krag in die veld benodig nie.

Stap 5: Koppel via SSH aan u plaaslike WIFI -netwerk

Om die prototipe op te stel, moet u aan die Raspberry Pi kan koppel om opdragte uit te ruil en opsetdata te sien. Aanvanklik sal dit makliker wees om die grafiese lessenaar -koppelvlak te gebruik totdat u SSH verbind het. Ons beveel aan dat u na die eerste opstelling direk via 'n SSH-terminale verbinding maak met die opdragreël, soos uiteengesit aan die einde van die tutoriaal.

1. Volg die tutoriaal hier om aan te sluit op ons Raspberry Pi
2. Dit word ook aanbeveel om Winscp te installeer as u 'n wndows -gebruiker is, aangesien dit baie is

Opmerkings: Afhangende van die betroubaarheid van u WiFi, het ons dit nodig gevind om via ons selfoon -hotspots aan te sluit. Deur dit op te stel, kan u ook met u eenheid kommunikeer in die veld waar geen eksterne WiFi is nie. U moet egter sorg dat u nie u datagrense oorskry nie!

Stap 6: Installeer Witty Pi 2

Die pittige Pi -bord word gebruik om stelseltyd te hou wanneer u Raspberry Pi aangeskakel word en om dit aan en uit te skakel tydens die ThinkBioT -siklus.

1. Maak eers 'n terminaal oop via u SSH -verbinding of plaaslik op die lessenaaropsie. Klik hier vir inligting oor hoe u die terminalsessie kan oopmaak en gebruik.
2. Volg die opstelling in die pittige Pi -dokumentasie.
3. Let wel: as u gevra word "Verwyder die pakket met 'n vals uur en deaktiveer ntpd-demoon? (Aanbeveel) [j/n]", antwoord y. Op die vraag "Wil u Qt 5 installeer vir die gebruik van GUI? [J/n]", antwoord n
4. Sodra die firmware geïnstalleer is, verwyder die Raspberry Pi van die kragbron en monteer die bord op die Raspberry Pi sonder om die skroewe nog te gebruik.
5. Koppel die Raspberry Pi -krag weer aan en gebruik die instruksies in die Wittty Pi -dokumentasie om die tyd te sinkroniseer en die Raspberry Pi af te sluit. Om af te sluit en te begin, kan u van nou af op die pittige Pi -knoppie druk.

Stap 7: Monteer stelselkomponente in die interne ondersteuningskas

Ek het 'n goedkoop Raspberry Pi -tas van akriel gebruik om ons kernsisteemkomponente te monteer; u is welkom om die volgorde en monteringstyl te verander. Ek het 2.5M monteerpale tussen elke laag gebruik om lugvloei moontlik te maak en die interne gate gebruik om die komponente te monteer.

1. Montering van die framboos Pi (en aangehegte Witty Pi): Bevestig dit op een van die basisplate met die skroewe en houers wat by die Witty Pi geleef word
2. Monteer die Google Coral: Bevestig die Coral met kabelbinders, met behulp van die 2 x gom -kabelbinders, op die basisplaat, soos op die foto's hierbo
3. Montering van die RockBlock: Gebruik 'n monteerpaal versigtig in die montagegat van die printplaat en 'n gat in die basisplaat, en voeg dan 'n kleefdraadhouer onder die eenheid en 'n kabelbinder vas om te keer dat die eenheid rondbeweeg. Draai die kabelbinder NIE te hard aan nie, want u kan die Rockblock beskadig. Maak seker dat u 'n bevestigingspaal van dieselfde hoogte kies as die Rockblock wat op die kabelbinders hang.
4. Ons beveel aan dat u die RockBlock -kabel op hierdie punt aansluit, aangesien dit ongemaklik kan wees sodra die eenheid aanmekaar gesit is.
5. Sny enige oortollige kabelstrooklengte versigtig af met u sysnyers terwyl u 'n veiligheidsbril dra.
6. Koppel die individuele omhulsellae met monteerpale; u kan op hierdie stadium 'n tang benodig, afhangende van die grootte van u hande.
7. Smeer die kleefhaak aan op die basisvlak van die nou volledige komponentkas.
8. Moet op hierdie stadium NIE die RockBlock en die Google Coral aansluit nie.

Stap 8: Installeer TensorFlow Lite

1. Maak 'n nuwe terminale venster oop, óf op die Raspberry Pi Desktop óf via SSH -verbinding, en voer die volgende opdragte reël vir reël in om te verseker dat u Stretch -installasie op datum is. Die eerste reël versamel die opdaterings, die tweede reël installeer die opdaterings en die derde herlaai die framboos Pi om nuut te begin met die nuwe lêers.

sudo apt-get updates sudo apt-get upgrade sudo herlaai

2. Om TensorFlow Lite 1.13.0 te installeer, voer die volgende opdragte reël vir reël in. Wat in hierdie kodefragment gebeur, is dat die vereistes vir TensorFlow Lite geïnstalleer is, dat enige vorige weergawes verwyder word indien dit bestaan (om konflikte te voorkom) en dat 'n vooraf saamgestelde binêre van TensorFlow Lite afgelaai word uit my bewaarplek en geïnstalleer word.

LET WEL: Aangesien sommige hiervan redelik groot lêers is, kan dit 'n rukkie neem om te installeer, en dit benodig 'n stabiele internetverbinding en goeie kragtoevoer. Ek het agtergekom dat my Australiese breëbandverbinding veroorsaak dat die proses foute veroorsaak, en ek moes 'n 4G -verbinding via my mobiele hotspot gebruik, wat perfek werk.

sudo apt-get install -y libhdf5-dev libc-ares-dev libeigen3-devsudo pip3 install keras_applications == 1.0.7 --no-deps sudo pip3 install keras_preprocessing == 1.0.9 --no-deps sudo pip3 install h5py = = 2.9.0 sudo apt-get install -y openmpi-bin libopenmpi-dev sudo apt-get install -y libatlas-base-dev pip3 install -U --user six wheel mock sudo pip3 uninstall tensorflow wget https:// github. com/mefitzgerald/Tensorflow-bin/raw/master/tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl sudo pip3 installeer tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl

3. Toets u installasie met die volgende script hieronder, tik eenvoudig python3 (in die terminale) om 'n luislangaanwysing te begin (aangedui deur die >>>). Vervolgens voer u TensorFlow in (sodat u die metodes daarvan kan gebruik) en gebruik u die weergawemetode waarmee u die weergawenommer teruggee as u installasie suksesvol was, en dan afrit () gebruik om die luislangaanvraag te sluit.

luislang 3

>> import tensorflow >>> tensorflow._ version_ 1.13.0 >>> exit ()

Stap 9: Installeer die Google Coral Edge TPU

Die Google -koraal sal tydens die klassifikasietake gebruik word om af te lei en moet met sy eie firmware opgestel word. Gelyk aan die Tensorflow -opstelling, benodig dit 'n stabiele aflaai -omgewing, dus herhaal u netwerkverbinding vanaf die vorige stap.

1. Sluit nog nie die Google Coral -usb aan nie, maak 'n terminale oop (plaaslik op die framboos Pi -lessenaar of via SSH).
2. Volg die tutoriaal op https://coral.withgoogle.com/docs/accelerator/get-started/#set-up-on-linux-or-raspberry-pi om die Google Coral-firmware te installeer en te toets.

Stap 10: Installeer ThinkBioT

1. Maak 'n terminale venster oop op u Raspberry Pi -lessenaar of via SSH.

2. Voer die volgende reël kode in om die ThinkBioT -installasieskrip af te laai.

sudo wget -O installThinkBioT.sh https://github.com/mefitzgerald/ThinkBioT/raw/master/installThinkBioT.sh"

3. Voer nou die onderstaande kode in om die installasie te begin.

sudo sh installThinkBioT.sh

4. Sodra die installasie voltooi is, voer die volgende in om u Raspberry Pi veilig te herlaai

sudo herlaai

5. As u nou by die framboos Pi aanmeld, moet u 'n nuwe lêer in u tuismenu hê, naamlik u databasis tbt_database en 2 nuwe gidse, die ThinkBioT -gids met al die ThinkBioT -skrifte en die pyrockblock -gids met die rockblock -biblioteek.

Stap 11: Voltooi konstruksie

Nou is ons besig met die voltooiing van die hardeware; die werklike fisiese uitleg van u toestel is afhanklik van u omhulsel, maar 'n eenvoudige manier om die projek te voltooi is hieronder;

1. Bedek die kragbank en die basis van u framboos -pi -omhulsel met kleefhaak en lus. Om te verseker dat dit in lyn kom, het ek dit die beste gevind om die haak en lus op die oppervlak te pas (dus word een kleeflaag byvoorbeeld aan die battery geheg en die haak -en -luslae druk teen mekaar terwyl die laaste kleeflaag kaal is). druk die hele stuk op die interne omhulseloppervlak.
2. Nou moet u beide die geval met die framboospi, die RockBlock en die Google Coral en die kragbank in u ThinkBioT -omhulsel hê. Sny nou eenvoudig die lus en herhaal die aksie vir die SoundBlaster Play 3 !.
3. Ek het kabels opgeruim, ek het ekstra gomkabelhouers gebruik sodat ek die kabels netjies met kabelbinders kan bondel.
4. Moenie die battery in die pittige Pi -aansluiting aansluit nie.
5. Koppel die SMA -kabel versigtig aan die SMA -aansluiting op die rotsblok.
6. Koppel die primo -mikrofoon in die SoundBlaster Play 3!
7. U kan die Rockblock ook in framboos Pi koppel, maar dit is makliker om dit uit die stekker te hou totdat u vertroud is met die werking van die stelsel.

Stap 12: Maak u bioakustiese sensor waterdig

Afhangende van waar u van plan is om u toestel te gebruik, benodig u moontlik waterdigting.

Ek het vroeër gesug om die poorte in die omhulsel en die aansluiting op die sonpaneel te verseël, soos op die foto, maar u kan ook net so 'n silikon- of seëlmiddel/silikon werk. Ek kies silikon gom wat nie vorm nie, want ek wou nie in die gewrigte kom nie en moontlik oop stroombane veroorsaak.

Stap 13: Gebruik u bioakustiese sensor

Nadat u u hardeware voltooi het, moet u die sagteware bou, en die gebruik word in die volgende tutoriale behandel;

Deel 2. Tensorflow Lite Edge -modelle vir ThinkBioT

www.instructables.com/id/ThinkBioT-Model-With-Google-AutoML/

Deel 3. Bediening van ThinkBioT

tbc