1. rész: ThinkBioT autonóm bioakusztikus érzékelő hardver felépítése: 13 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A ThinkBioT célja, hogy olyan szoftver- és hardverkeretet biztosítson, amely technológiai gerincként szolgál a további kutatások támogatásához, az adatgyűjtési, előfeldolgozási, adatátviteli és vizualizációs feladatok apró részleteinek kezelésével, lehetővé téve a kutatók számára, hogy saját osztályozási és bioakusztikus metrikus gyűjtési vállalásaikra összpontosítsanak.

Ez a prototípus még fejlesztés alatt áll, ezért javaslom, hogy várjon, amíg a ThinkBioT sorozat összes oktatóanyaga elkészül.:) A naprakész hírekért tartsa szemmel a ThinkBioT Github -ot a https://github.com/mefitzgerald/ThinkBioT címen

1. lépés: Gyűjtse össze az összetevőket

Gyűjtse össze az anyagjegyzék fájlban felsorolt összetevőket (mellékelve). Az alapvető elektronikus alkatrészek a megfelelő márkanévvel vannak felsorolva, és nem cserélhetők fel, a többi, beleértve a tokot, helyettesíthető az általános megfelelőkkel.

2. lépés: Gyűjtse össze a szükséges eszközöket

A prototípus elkészítéséhez győződjön meg arról, hogy rendelkezik legalább az alábbi eszközökkel;

• Erőfúró 24 mm -es lyukfűrésszel és nagy műanyag fúrókészlettel
• #1 Phillips fejű csavarhúzó
• Oldalsó vágók (vagy éles ollók)
• Kis fogó (tű orr vagy szabványos)
• Biztonsági szemüveg

Kérjük, vegye figyelembe: A fogó opcionális, és csak azoknak a felhasználóknak szükséges, akiknek az apró alkatrészeket nehéz kezelni

3. lépés: A ház előkészítése

Viseljen védőszemüveget, és fúrjon lyukakat a szekrény csatlakozóihoz.

3 lyukra lesz szüksége

1. USB vízálló panelre szerelhető csatlakozó - használjon lyukfűrészt vagy léptető fúrót.
2. Mikrofonház - használjon nagy fúrót
3. SMA átmenő csatlakozó (M-M)

Ha az Evolution 3525 tokot használja, azt javasoljuk, hogy fúrjon a lapos panelbe a ház másik oldalán. Ez azonban attól függ, hogyan kívánja felszerelni az egységet, csak győződjön meg arról, hogy a csatlakozók az egység alatt vannak, hogy megvédjék a közvetlen esőtől.

Fúrás után behelyezheti a mikrofont a tartóba, és csatlakoztathatja az SMA patch kábelt és az USB patch kábelt (Voltaic V44 tartozék).

4. lépés: Telepítse a Stretch -t a Raspberry Pi 3 -ra

A prototípusba való felszerelés előtt a Raspberry Pi 3 -t konfigurálni kell, és telepíteni kell egy operációs rendszert. A Raspberry Pi egylapos számítógépekben az operációs rendszer cserélhető SD -kártyán van tárolva.

Samsung Micro SD EVO+ 128GB -ot használtam.

A Stretch telepítése az SD -kártyára;

1. A Raspbian Stretch letöltése a Raspbian Stretch -ből. Kérjük, vegye figyelembe: a ThinkBioT Stretch -t használ, mivel a Coral Edgetpu modelleket jelenleg csak a TensorFlow 1.13.0 verziójáig tesztelik, amelyet a Debian Buster nem tesztelt.
2. Győződjön meg arról, hogy az SD -kártya Fat32 formátumú, az útmutató szerint.
3. Kövesse az alábbi oktatóanyagok egyikét (az operációs rendszer típusától függően) a Stretch kép SD -kártyára írásához. Windows, Mac OS vagy Linux
4. Opcionálisan csatlakoztassa a málna HMDI portját egy képernyőhöz ezen a ponton.
5. Helyezze be az SD -kártyát a málna Pi nyílásába, és csatlakoztassa a tápellátáshoz. Kezdetben azt javasoljuk, hogy használjon hivatalos Raspberry PSU -t, hogy a szoftver telepítése során ne forduljon elő áramellátásra vonatkozó figyelmeztetés.

Kérjük, vegye figyelembe: a Stretch) teljes verzióját választottam, szemben a „Lite” verzióval, mivel a kezdeti vezeték nélküli kapcsolatot könnyebb beállítani grafikus interfésszel. A ThinkBiot szkriptek letiltják a kiegészítő funkciókat, amikor az eszköz terepi üzemmódban van, így a GUI nem igényel nagyobb energiaterhelést a területen.

Lépés: Csatlakozzon a helyi WIFI hálózathoz SSH -n keresztül

A prototípus beállításához csatlakoznia kell a Raspberry Pi-hez, hogy parancsokat cserélhessen és megtekinthesse a beállítási adatokat. Kezdetben könnyebb lehet használni az asztali grafikus felületet, amíg össze nem kapcsolja az SSH -t. Javasoljuk, hogy a kezdeti beállítás után csatlakozzon közvetlenül az SSH terminálon keresztül a parancssorhoz, amint azt az oktatóanyag végén leírtuk.

1. Kövesse az oktatóanyagot, hogy csatlakozzon a Raspberry Pi -hez
2. Javasoljuk a Winscp telepítését is, ha Ön wndows felhasználó, mivel ez nagyon

Megjegyzések: A Wifi megbízhatóságától függően szükségesnek találtuk, hogy mobiltelefonunk hotspotjain keresztül csatlakozzunk. Ennek beállítása lehetővé teszi a kommunikációt az egységgel azon a területen, ahol nincs külső WiFi. De ügyelni kell arra, hogy ne lépje túl az adatkorlátot!

6. lépés: Telepítse a Witty Pi 2 programot

A szellemes Pi tábla arra szolgál, hogy megtartsa a rendszer idejét, amikor a Raspberry Pi be van kapcsolva, és be- és kikapcsolja a ThinkBioT működési ciklus során.

1. Először nyisson meg egy terminált az SSH -kapcsolaton keresztül vagy helyileg az Asztali opción keresztül. A terminál megnyitásával és használatával kapcsolatos információkért kattintson ide.
2. Kövesse a szellemes Pi dokumentációban leírtakat.
3. Megjegyzés: amikor megkérdezi: "Távolítsa el a hamis-hwclock csomagot, és tiltsa le az ntpd démont? (Ajánlott) [y/n]" válaszoljon y. Amikor megkérdezi: "Szeretné telepíteni a Qt 5 -öt a GUI futásához? [Y/n]" válaszoljon n
4. A firmware telepítése után távolítsa el a Raspberry Pi -t az áramforrásból, és a csavarok használata nélkül szerelje fel a táblát a Raspberry Pi -re.
5. Csatlakoztassa a Raspberry Pi -t a tápellátáshoz, és a Wittty Pi dokumentációban található utasítások segítségével szinkronizálja az időt és állítsa le a Raspberry Pi -t. A leállításhoz és az indításhoz egyszerűen nyomja meg a szellemes Pi gombot.

7. lépés: Szerelje fel a rendszer elemeit a belső támogató tokba

Egy olcsó akril Raspberry Pi tokot használtam a rendszer alapvető elemeinek felszereléséhez, szívesen megváltoztatjuk a sorrendet és a szerelési stílust. 2.5M rögzítőoszlopokat használtam minden réteg között, hogy lehetővé tegyem a légáramlást, és a belső lyukakat használtam az alkatrészek rögzítéséhez.

1. A málna Pi felszerelése (és a mellékelt Witty Pi): A Witty Pi -hez mellékelt csavarok és tartók segítségével rögzítse az egyik alaplemezhez
2. A Google Coral felszerelése: A 2 x ragasztó kábelkötegelő segítségével rögzítse a Coral -t az alaplemezhez kábelkötegelők segítségével, a fenti képek szerint
3. A RockBlock felszerelése: Óvatosan használjon egy rögzítőoszlopot az áramköri lap rögzítőfuratában és egy lyukat az alaplemezben, majd tegyen egy ragasztó kábelkötegelőt az egység alá és egy kábelköteget, hogy megállítsa a készülék mozgását. NE húzza túl a kábelköteget, mert megsérülhet a Rockblock. Győződjön meg arról, hogy a kábelkötegelőn lévő Rockblockhoz hasonló magasságú rögzítőoszlopot választ.
4. Javasoljuk, hogy ezen a ponton csatlakoztassa a RockBlock kábelt, mert az egység összeszerelése után kellemetlen lehet.
5. Védje le a felesleges kábelköteg -hosszt az oldalsó vágókkal, miközben védőszemüveget visel.
6. Csatlakoztassa az egyes tokrétegeket a rögzítőoszlopokhoz, ebben az esetben fogókra lehet szüksége a kezek méretétől függően.
7. Vigye fel a ragasztóhorgot a most elkészült alkatrész -tok alapszintjére.
8. NE csatlakoztassa a RockBlock -ot és a Google Coral -t ezen a ponton.

8. lépés: Telepítse a TensorFlow Lite programot

1. Nyisson meg egy új terminál ablakot, akár a Raspberry Pi asztalon, akár SSH kapcsolaton keresztül, és írja be soronként a következő parancsokat, hogy a Stretch telepítése naprakész legyen. Az első sor összegyűjti a frissítéseket, a második sor telepíti a frissítéseket, a harmadik pedig újraindítja a málna Pi -t, hogy az új fájlokkal frissen újrainduljon.

sudo apt-get updates sudo apt-get upgrade sudo reboot

2. A TensorFlow Lite 1.13.0 telepítéséhez írja be soronként a következő parancsokat. Ebben a kódrészletben az történik, hogy a TensorFlow Lite követelményei telepítve vannak, majd a korábbi verziók eltávolításra kerülnek, ha léteznek (a konfliktusok elkerülése érdekében), és a TensorFlow Lite előre összeállított bináris fájlja letöltődik a tárhelyről, és telepítve van.

FIGYELEM: Mivel ezek közül néhány meglehetősen nagy fájl, telepítése eltarthat egy ideig, és stabil internetkapcsolatot és jó tápegységet igényel. Azt tapasztaltam, hogy az ausztrál szélessávú kapcsolatom hibákat okozott a folyamatban, ezért 4G kapcsolatot kellett használnom a mobil hotspotomon keresztül, ami tökéletesen működött.

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-felhasználó hat kerék mock sudo pip3 eltávolítása tensorflow wget https:// github. com/mefitzgerald/Tensorflow-bin/raw/master/tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl sudo pip3 install tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl

3. Tesztelje a telepítést az alábbi szkripttel, egyszerűen írja be a python3 parancsot (a terminálba) a python prompt elindításához (ezt a >>> jelzi). Ezután importálja a TensorFlow -t (így használhatja annak módszereit), és használja a verziómetódust, amellyel visszaadja a verziószámot, ha a telepítés sikeres volt, majd az exit () billentyűvel zárja be a python parancssort.

python3

>> tensorflow importálása >>> tensorflow._ verzió_ 1.13.0 >>> exit ()

9. lépés: Telepítse a Google Coral Edge TPU -t

A Google korallokat a következtetésekre használják a besorolási feladatok során, és saját firmware -rel kell beállítani. A Tensorflow beállításához ez stabil letöltési környezetet igényel, ezért ismételje meg a hálózati kapcsolatot az előző lépésből.

1. Még ne csatlakoztassa a Google Coral USB -t, nyisson meg egy terminált (vagy helyileg a málna Pi asztalon, vagy SSH -n keresztül).
2. Kövesse az oktatóanyagot a https://coral.withgoogle.com/docs/accelerator/get-started/#set-up-on-linux-or-raspberry-pi címen a Google Coral firmware telepítéséhez és teszteléséhez.

10. lépés: Telepítse a ThinkBioT alkalmazást

1. Nyisson meg egy terminál ablakot vagy helyben a Raspberry Pi asztalon, vagy SSH -n keresztül.

2. A ThinkBioT telepítési szkript letöltéséhez írja be a következő kódsorot.

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

3. Most írja be az alábbi kódot a telepítés megkezdéséhez.

sudo sh installThinkBioT.sh

4. A telepítés befejezése után írja be a következőt a Raspberry Pi biztonságos újraindításához

sudo újraindítás

5. Most, amikor bejelentkezik a Raspberry Pi -be, új fájlnak kell megjelennie a főmenüben, amely a tbt_database nevű adatbázis, és 2 új könyvtár, a ThinkBioT könyvtár, amely tartalmazza az összes ThinkBioT parancsfájlt, és a pyrockblock könyvtár, amely tartalmazza a rockblock könyvtárat..

11. lépés: Az építés befejezése

Most a hardver befejezésének fázisában vagyunk, az eszköz tényleges fizikai elrendezése függ a burkolatától, de a projekt befejezésének egyszerű módja az alábbiakban található;

1. Ragasztó kampó és hurok segítségével fedje le a tápegységet és a málna pi burkolat alapját. Az egyenes vonal biztosítása érdekében azt találtam a legjobbnak, ha mind a horgot, mind a hurkot a felülethez illeszti (így például egy ragasztóréteg van rögzítve az akkumulátorhoz, és a horog- és hurokrétegek csupaszon nyomódnak egymáshoz), majd nyomja az egész tételt a ház belső felületére.
2. Most a málna pi, a RockBlock és a Google Coral tokja és a tápegység is a ThinkBioT burkolatába kell, hogy legyen. Most egyszerűen vágja el a horgot és a hurkot, és ismételje meg a műveletet a SoundBlaster Play 3!
3. Tisztítsa meg a kábeleket, extra ragasztó kábelrögzítőket használtam, hogy a kábeleket szépen össze lehessen kötni kábelkötegelőkkel.
4. Ne csatlakoztassa az akkumulátort a szellemes Pi konnektorhoz.
5. Óvatosan csatlakoztassa az SMA kábelt a kőzetblokk SMA csatlakozójához.
6. Csatlakoztassa a primo mikrofont a SoundBlaster Play 3 -hoz!
7. A Rockblock -ot a málna Pi -hez is csatlakoztathatja, de könnyebb a hálózati csatlakozást addig tartani, amíg meg nem ismeri a rendszer működését.

12. lépés: Vízálló a bioakusztikus érzékelője

Attól függően, hogy hol kívánja használni a készüléket, szükség lehet vízszigetelésre.

Szoktam javasolni a burkolat és a napelem csatlakozóinak lezárását a képen látható módon, de előfordulhat, hogy a szilícium vagy a tengeri minőségű tömítőanyag/szilícium ugyanúgy működik. Az öntésre alkalmas szilícium ragasztót választom, mivel nem akartam, hogy bármelyik bejusson az ízületekbe, és potenciálisan megszakadást okozhat.

13. lépés: Használja bioakusztikus érzékelőjét

Most befejezte a hardver felépítését, és a használatot a következő oktatóanyagok tartalmazzák;

2. rész: Tensorflow Lite Edge modellek a ThinkBioT számára

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

3. rész A ThinkBioT kezelése

tbc