1-qism. ThinkBioT avtonom bio-akustik datchiklar apparati tuzilishi: 13 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

ThinkBioT tadqiqotchilarga tegishli tasniflash va bioakustik metrik yig'ish ishlarini bajarishga imkon beradigan ma'lumotlarni yig'ish, oldindan qayta ishlash, ma'lumotlarni uzatish va vizualizatsiya qilish vazifalarini bajarib, keyingi tadqiqotlarni qo'llab-quvvatlash uchun texnologik magistral sifatida yaratilgan dasturiy va apparat asoslarini taqdim etishni maqsad qilgan..

Ushbu prototip hali ishlab chiqilmoqda va shuning uchun ThinkBioT seriyasidagi barcha darsliklar tugaguncha kutishni tavsiya qilaman.:) Yangilangan yangiliklar uchun ThinkBioT Github -ni kuzatib boring

1 -qadam: Komponentlarni yig'ish

Bill of Materials faylida ko'rsatilgan komponentlarni to'plang (ilova qilingan). Asosiy elektron komponentlar tegishli tovar nomlari bilan sanab o'tilgan va bir -birining o'rnini bosa olmaydi, qolgan qismi korpus bilan almashtirilishi mumkin.

2 -qadam: kerakli vositalarni to'plang

Ushbu prototipni yaratish uchun kamida quyidagi vositalarga ega ekanligingizga ishonch hosil qiling;

• Quvvatli matkap 24 mm teshikli va katta plastmassa mos keladigan bitli
• #1 Phillips boshli tornavida
• Yon kesgichlar (yoki o'tkir qaychi)
• Kichkina penseler (igna burni yoki standart)
• Xavfsizlik ko'zoynaklari

Iltimos, diqqat qiling: penseler ixtiyoriydir va faqat kichik qismlarga ishlov berish qiyin bo'lgan foydalanuvchilar uchun kerak

3 -qadam: qutini tayyorlang

Himoya ko'zoynak taqing, korpusdagi ulagichlar uchun teshiklar qiling.

Sizga 3 teshik kerak bo'ladi

1. Panelga suv o'tkazmaydigan USB ulagichi - teshikli arra yoki qadamli matkapdan foydalaning.
2. Mikrofon muhofazasi - katta matkap uchidan foydalaning
3. SMA ulagichi orqali o'tish (M-M)

Agar siz Evolution 3525 korpusidan foydalanayotgan bo'lsangiz, biz korpusning qarama -qarshi tomonidagi tekis panelga burg'ulashni tavsiya qilamiz. Biroq, bu sizning qurilmani qanday o'rnatishni xohlayotganingizga bog'liq, faqat to'g'ridan -to'g'ri yomg'irdan himoya qilish uchun ulagichlar qurilmaning ostida bo'lishi kerak.

Burg'ilashdan so'ng siz mikrofonni o'rnatgichga qo'yishingiz va SMA patch kabeli va USB patch kabelini ulashingiz mumkin (Voltaic V44 bilan ta'minlangan).

4 -qadam: Raspberry Pi 3 -ga Stretch -ni o'rnating

Prototipga o'rnatishdan oldin Raspberry Pi 3 konfiguratsiya qilingan va operatsion tizim o'rnatilgan bo'lishi kerak. Raspberry Pi bitta taxtali kompyuterlarda operatsion tizim olinadigan SD -kartada saqlanadi.

Men Samsung Micro SD EVO+ 128GB dan foydalanardim.

SD -kartaga Stretch -ni o'rnatish uchun;

1. Raspbian Stretch -dan Raspbian Stretch -ni yuklab oling. E'tibor bering: ThinkBioT Stretch -dan foydalanadi, chunki Coral Edgetpu modellari hozirda faqat Debian Buster -da sinovdan o'tkazilmagan TensorFlow 1.13.0 versiyasiga qadar sinovdan o'tgan.
2. SD -kartangiz ushbu qo'llanmada ko'rsatilganidek Fat32 formatlanganligiga ishonch hosil qiling.
3. Stretch tasvirini SD -kartangizga yozish uchun quyidagi ko'rsatmalardan birini bajaring (operatsion tizim turiga bog'liq). Windows, Mac OS yoki Linux
4. Ixtiyoriy ravishda, malina HMDI portini shu vaqtda ekranga ulang.
5. SD -kartangizni ahududu Pi uyasiga joylashtiring va quvvat manbaiga ulang. Dastlab, Raspberry PSU -ni dasturiy ta'minotni o'rnatishda hech qanday ogohlantirish bo'lmasligi uchun ishlatishni tavsiya qilamiz.

E'tibor bering: "Stretch" ning to'liq versiyasini "Lite" versiyasidan farqli o'laroq tanladim, chunki simsiz ulanishni grafik interfeys yordamida o'rnatish osonroq. Qurilma dala rejimida bo'lsa, qo'shimcha funktsiyalar ThinkBiot skriptlari tomonidan o'chiriladi, shuning uchun GUI maydonda katta quvvat sarfini talab qilmaydi.

5 -qadam: Mahalliy Wi -Fi tarmog'iga SSH orqali ulaning

Prototipni o'rnatish uchun siz Raspberry Pi-ga ulanib, buyruqlar almashishingiz va sozlash ma'lumotlarini ko'rishingiz kerak bo'ladi. Dastlab, SSH ulanmaguncha grafikli ish stoli interfeysidan foydalanish osonroq bo'lishi mumkin. Dastlabki sozlashdan so'ng, SSH terminali orqali to'g'ridan-to'g'ri buyruq satriga ulanishni tavsiya qilamiz, bu darslik oxirida ko'rsatilgan.

1. Raspberry Pi -ga ulanish uchun bu erdagi ko'rsatmalarni bajaring
2. Agar siz beva ayol bo'lsangiz, Winscp -ni o'rnatish tavsiya etiladi

Eslatmalar: Wi -Fi tarmog'ining ishonchliligiga qarab, biz mobil telefonlarimiz orqali ulanish nuqtalarini ulashimiz zarur deb topdik. Bundan tashqari, tashqi Wi -Fi mavjud bo'lmagan joyda siz qurilmangiz bilan aloqa o'rnatishingiz mumkin. Ammo ehtiyot bo'lish kerakki, ma'lumotlar chegarasidan oshib ketmang!

6 -qadam: Witty Pi 2 -ni o'rnating

Aqlli Pi taxtasi, Raspberry Pi -ni ishlatganda tizim vaqtini ushlab turish va ThinkBioT operatsion tsikli davomida uni yoqish va o'chirish uchun ishlatiladi.

1. Birinchidan, SSH ulanishi orqali terminalni oching yoki ish stoliga o'ting, terminal sessiyasini qanday ochish va ishlatish haqida ma'lumot olish uchun bu erni bosing.
2. Aqlli Pi hujjatlaridagi sozlamalarga amal qiling.
3. Eslatma: "Soxta hwclock paketini olib tashlang va ntpd demonini o'chiring? (Tavsiya etiladi) [y/n]" degan savolga y. "GUI ishlashi uchun Qt 5 ni o'rnatmoqchimisiz? [Y/n]" degan savolga n javob bering
4. Dasturiy ta'minot o'rnatilgandan so'ng, Raspberry Pi -ni quvvat manbaidan olib tashlang va vintni ishlatmasdan taxtani Raspberry Pi -ga o'rnating.
5. Raspberry Pi -ni quvvat manbasiga ulang va Wittty Pi hujjatlaridagi ko'rsatmalardan foydalanib, vaqtni sinxronlang va Raspberry Pi -ni o'chiring. O'chirish va boshlash uchun siz hozirdanoq aqlli Pi tugmachasini bosishingiz mumkin.

7 -qadam: Tizim komponentlarini ichki qo'llab -quvvatlash qutisiga o'rnatish

Tizimning asosiy komponentlarini o'rnatish uchun men arzon akril Raspberry Pi korpusidan foydalandim, siz buyurtma va o'rnatish uslubini o'zgartirishingiz mumkin. Men havo oqimi uchun har bir qatlam o'rtasida 2,5M o'rnatish ustunlarini ishlatardim va komponentlarni o'rnatish uchun ichki teshiklardan foydalanardim.

1. Malinali Pi (va biriktirilgan Witty Pi) ni o'rnatish: Witty Pi bilan ta'minlangan vintlardek va mahkamlagichlardan foydalanib, uni asosiy plastinkalardan biriga yopishtiring.
2. Google Coral -ni o'rnatish: 2 ta yopishtiruvchi simi rishtalari yordamida Coralni yuqoridagi rasmga muvofiq simi bog'lamlari orqali taglik plastinkasiga yopishtiring.
3. RockBlock -ni o'rnatish: elektron plataning o'rnatish teshigidagi bitta o'rnatish ustunini va taglik plastinkasidagi teshikni ehtiyotkorlik bilan ishlating, so'ngra qurilmaning ostiga yopishtiruvchi simi bog'lagichi va simi bog'lagichini qo'shib, uning harakatlanishini to'xtating. Kabelni mahkamlamang, chunki siz Rockblock -ga zarar etkazishingiz mumkin. Kabelni o'rnatish moslamasida joylashgan Rockblock -ga o'xshash balandlikdagi ustunni tanlaganingizga ishonch hosil qiling.
4. Bu vaqtda RockBlock kabelini ulashni maslahat beramiz, chunki qurilma birlashtirilgandan keyin noqulay bo'lishi mumkin.
5. Himoya ko'zoynagini taqib olib, yon kesgichlar bilan kabelning ortiqcha uzunligini ehtiyotkorlik bilan kesib oling.
6. Kassaning alohida qatlamlarini o'rnatish tirgaklari bilan ulang, bu vaqtda qo'llarning kattaligiga qarab qisqichlar talab qilinishi mumkin.
7. Hozirgi tugallangan korpusning tayanch darajasiga yopishtiruvchi kancani qo'llang.
8. Bu vaqtda RockBlock va Google Coral -ni ulamang.

8 -qadam: TensorFlow Lite -ni o'rnating

1. Raspberry Pi ish stolida yoki SSH ulanishi orqali yangi terminal oynasini oching va Stretch o'rnatilishi yangilanganligiga ishonch hosil qilish uchun quyidagi buyruqlarni satrma -qator kiriting. Birinchi qatorda yangilanishlar yig'iladi, ikkinchi satrda yangilanishlar o'rnatiladi va uchinchisi malina Pi -ni qayta ishga tushiradi.

sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade sudo reboot

2. Endi TensorFlow Lite 1.13.0 ni o'rnatish uchun quyidagi buyruqlarni satrma -qator kiriting. Ushbu kod parchasida nima bo'layotgani shundaki, TensorFlow Lite-ga talablar o'rnatiladi, agar mavjud bo'lsa (nizolarni oldini olish uchun) oldingi versiyalar o'chiriladi va TensorFlow Lite-ning oldindan tuzilgan ikkiliklari mening omborimdan yuklab olinadi va o'rnatiladi.

DIQQAT: Bularning ba'zilari juda katta hajmli fayllar bo'lgani uchun ularni o'rnatishga biroz vaqt ketishi mumkin va barqaror internet aloqasi va yaxshi quvvat manbai talab qilinadi. Men bildimki, Avstraliyaning keng polosali ulanishi jarayonni xatolarga yo'l qo'ydi, shuning uchun 4G ulanishini mobil aloqa nuqtasi orqali ishlatishga to'g'ri keldi.

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 oltita g'ildirakli sudo pip3 tensorflow wget https:// github. com/mefitzgerald/Tensorflow-bin/raw/master/tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl sudo pip3 o'rnatish tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl

3. Quyidagi skript yordamida o'rnatishni sinab ko'ring, python3 ni kiriting (terminalda) python buyrug'ini ishga tushiring (>>> bilan ko'rsatilgan). Keyin siz TensorFlow -ni import qilasiz (shuning uchun siz uning usullaridan foydalanishingiz mumkin) va versiya usulini ishlatasiz, agar u muvaffaqiyatli o'rnatilsa, versiya raqamini qaytaradi, keyin python so'rovini yopish uchun exit () dan foydalanasiz.

python3

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

9 -qadam: Google Coral Edge TPU -ni o'rnating

Google mercan tasnifi vazifalarini bajarishda xulosa chiqarish uchun ishlatiladi va o'z dasturiy ta'minoti bilan o'rnatilishi kerak. Tensorflow -ga o'xshash, bu barqaror yuklash muhitini talab qiladi, shuning uchun tarmoq ulanishini oldingi bosqichdan takrorlang.

1. Hozircha Google Coral usb -ni ulamang, terminalni oching (lokal ravishda raspberry Pi ish stolida yoki SSH orqali).
2. Google Coral dasturiy ta'minotini o'rnatish va sinovdan o'tkazish uchun https://coral.withgoogle.com/docs/accelerator/get-started/#set-up-on-linux-or-raspberry-pi manzilidagi ko'rsatmaga amal qiling.

10 -qadam: ThinkBioT -ni o'rnating

1. Raspberry Pi ish stolida yoki SSH orqali terminal oynalarini oching.

2. ThinkBioT Installation skriptini yuklab olish uchun quyidagi kod qatorini kiriting.

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

3. Endi o'rnatishni boshlash uchun quyidagi kodni kiriting.

sudo sh installThinkBioT.sh

4. O'rnatish tugagandan so'ng, Raspberry Pi -ni xavfsiz qayta ishga tushirish uchun quyidagilarni kiriting

sudo qayta yuklash

5. Endi siz malina Pi -ga kirganingizda, uy menyusida tbt_database deb nomlangan yangi ma'lumotlar bazasi va 2 ta yangi katalog, ThinkBioT -ning barcha ThinkBioT skriptlari va rockblock kutubxonasini o'z ichiga olgan pyrockblock katalogi bo'lishi kerak..

11 -qadam: Qurilishni yakunlang

Endi biz uskunani tugatish bosqichidamiz, sizning qurilmangizning jismoniy joylashuvi sizning korpusingizga bog'liq, ammo loyihani bajarishning oddiy usuli quyida;

1. Yopishqoq kancadan foydalanib, quvvat banki va sizning ahududu pi korpusining tagini yoping. Uning to'g'ri joylashishini ta'minlash uchun men ilgakni ham, pastadirni ham sirtga joylashtirishni ma'qul ko'rdim (masalan, batareyaga bitta yopishtiruvchi qatlam biriktirilgan va ilgak va halqa qatlamlari oxirgi yopishqoq qatlam bilan bir -biriga bosilgan). butun partiyani ichki korpus yuzasiga bosing.
2. Endi sizda malina pi, RockBlock, Google Coral va ThinkBioT korpusiga o'rnatilgan quvvat banki bo'lishi kerak. Endi ilgakni kesib oling va SoundBlaster Play 3 -ni takrorlang!
3. Kabellarni tartibga soling, men qo'shimcha yopishtiruvchi sig'imlardan foydalandim, shuning uchun kabellarni simi rishtalari bilan yaxshilab yig'ib olaman.
4. Batareyani aqlli Pi rozetkasiga ulamang.
5. SMA kabelini rock blokidagi SMA ulagichiga ehtiyotkorlik bilan ulang.
6. SoundBlaster Play 3 -ga primo mikrofonni ulang!
7. Siz Rockblock -ni malina Pi -ga ulashingiz mumkin, lekin tizimning ishlashi bilan tanish bo'lmaguningizcha uni tarmoqdan uzib qo'yish osonroq.

12 -qadam: Bioakustik sensori suv o'tkazmaydigan

Qaerdan foydalanmoqchi ekanligingizga qarab, siz gidroizolyatsiyani talab qilishingiz mumkin.

Men rasmda ko'rsatilgandek, korpusdagi portlarni va quyosh panelidagi ulagichni muhrlab qo'yishni maslahat berardim, lekin siz kremniy yoki dengiz sinfidagi plomba/kremniy ham xuddi shunday ishlaydi. Men mog'orga chidamli silikon yopishqoqni tanlayman, chunki men bo'g'imlarga kirishni xohlamaganman va potentsial ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

13 -qadam: Bioakustik sensordan foydalaning

Endi siz dasturiy ta'minotni o'rnatishni yakunladingiz va undan foydalanish quyidagi qo'llanmalarda yoritilgan;

2 -qism. ThinkBioT uchun Tensorflow Lite Edge modellari

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

ThinkBioT operatsion tizimi

tbc