Bahagi 1. ThinkBioT Autonomous Bio-acoustic Sensor Hardware Build: 13 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Nilalayon ng ThinkBioT na magbigay ng isang balangkas ng software at hardware, na idinisenyo bilang isang teknolohikal na gulugod upang suportahan ang karagdagang pagsasaliksik, sa pamamagitan ng paghawak ng minutiae ng koleksyon ng data, paunang pagproseso, paghahatid ng data at mga gawain sa visualization na nagbibigay-daan sa mga mananaliksik na ituon ang pansin sa kani-kanilang mga gawain sa koleksyon ng sukat ng Classification at Bioacoustic.

Ang prototype na ito ay nasa pag-unlad pa rin at tulad nito inirerekumenda kong maghintay hanggang ang lahat ng mga tutorial sa serye ng ThinkBioT ay nakumpleto.:) Para sa napapanahong balita bantayan ang ThinkBioT Github sa

Hakbang 1: Kolektahin ang Mga Sangkap

Kolektahin ang mga sangkap na nakalista sa file ng Mga Bill Of Materials (nakalakip). Ang pangunahing mga elektronikong sangkap ay nakalista sa kani-kanilang mga pangalan ng tatak at hindi maaaring palitan, ang natitira kasama ang kaso ay maaaring mapalitan para sa mga generic na katumbas.

Hakbang 2: Kolektahin ang Mga Kinakailangan na Tool

Upang gawin ang prototype na ito, mangyaring tiyaking mayroon kang hindi bababa sa mga sumusunod na tool;

• Power Drill na may 24mm holeaw, at malaking plastic na angkop na hanay ng bit
• # 1 Phillips head screwdriver
• Mga cutter sa gilid (o matalim na gunting)
• Maliit na Mga Plier (ilong ng karayom o pamantayan)
• Mga Salamin sa Kaligtasan

Mangyaring tandaan: Ang mga kliyente ay opsyonal at kinakailangan lamang para sa mga gumagamit na nahihirapan hawakan ang maliliit na bahagi

Hakbang 3: Ihanda ang Enclosure

Nakasuot ng mga salaming de kolor na pangkaligtasan, mga butas ng drill para sa mga konektor sa enclosure.

Kakailanganin mo ng 3 butas

1. USB waterproof panel mount konektor - gumamit ng hole saw o stepper drill bit.
2. Ang enclosure ng mikropono - gumamit ng malaking drill bit
3. SMA na dumaan sa konektor (M-M)

Kung gumagamit ka ng kaso ng Evolution 3525 inirerekumenda namin ang pagbabarena sa flat panel sa tapat ng enclosure. Gayunpaman depende talaga ito sa kung paano mo balak i-mount ang yunit, siguraduhin lamang na ang mga konektor ay nasa ilalim ng yunit upang maprotektahan mula sa direktang pag-ulan.

Kapag na-drill maaari mong ipasok ang mikropono sa bundok at ikonekta ang SMA patch cable at USB patch cable (ibinibigay sa Voltaic V44).

Hakbang 4: I-install ang Stretch sa Raspberry Pi 3

Bago mai-mount sa prototype ang Raspberry Pi 3 ay dapat na-configure at magkaroon ng isang naka-install na operating system. Sa Raspberry Pi solong board computer ang operating system ay nakaimbak sa isang naaalis na SD card.

Gumamit ako ng isang Samsung Micro SD EVO + 128GB.

Upang mai-install ang Stretch papunta sa iyong SD card;

1. I-download ang Raspbian Stretch mula sa Raspbian Stretch. Mangyaring tandaan: Ang ThinkBioT ay gumagamit ng Stretch dahil ang mga modelo ng Coral Edgetpu ay kasalukuyang nasubok lamang hanggang sa bersyon 1.13.0 ng TensorFlow, na hindi nasubukan sa Debian Buster.
2. Tiyaking ang iyong SD card ay nai-format bilang Fat32 ayon sa gabay na ito.
3. Sundin ang isa sa mga tutorial sa ibaba (nakasalalay sa uri ng iyong operating system) upang isulat ang Stretch na imahe sa iyong SD card. Windows, Mac OS o Linux
4. Bilang pagpipilian, ikonekta ang iyong raspberry HMDI port sa isang screen sa puntong ito.
5. Ipasok ang iyong SD card sa puwang sa raspberry Pi at ikonekta ito sa lakas. Sa una ay inirerekumenda namin ang paggamit ng isang opisyal na Raspberry PSU upang matiyak na hindi sa ilalim ng mga babalang kapangyarihan ay nagaganap sa panahon ng pag-install ng software..

Mangyaring tandaan: Napili ko ang buong bersyon ng Stretch) na taliwas sa bersyon na 'Lite' dahil ang paunang wireless na koneksyon ay mas madaling i-setup gamit ang isang graphic na interface. Ang mga karagdagang tampok ay hindi pinagana ng mga script ng ThinkBiot kapag ang aparato ay nasa mode na patlang upang ang GUI ay hindi mangangailangan ng isang mas higit na overhead ng kuryente sa patlang.

Hakbang 5: Kumonekta sa Iyong Lokal na WIFI Network Sa pamamagitan ng SSH

Upang mai-set-up ang prototype kakailanganin mong makakonekta sa Raspberry Pi upang makipagpalitan ng mga utos at tingnan ang data ng pag-set up. Sa una maaari mong mas madaling gamitin ang graphic na interface ng desktop hanggang sa makakonekta mo ang iyong SSH. Inirerekumenda namin na pagkatapos ng paunang pag-set up ay kumonekta ka sa pamamagitan ng isang terminal ng SSH nang direkta sa linya ng utos, tulad ng nakabalangkas sa dulo ng tutorial.

1. Sundin ang tutorial dito upang kumonekta sa aming Raspberry Pi
2. Inirerekumenda rin na i-install ang Winscp kung ikaw ay isang gumagamit ng wndows, tulad nito

Mga Tala: Depende sa pagiging maaasahan ng iyong Wifi nahanap namin na kinakailangan upang kumonekta sa pamamagitan ng aming mga mobile phone hotspot. Ang pagse-set up nito ay magbibigay-daan sa iyo upang makipag-ugnay sa iyong unit sa patlang kung saan walang panlabas na WiFi na naroroon. Ngunit dapat mag-ingat na hindi ka lalampas sa iyong mga limitasyon sa data!

Hakbang 6: I-install ang Witty Pi 2

Ang witty Pi board ay ginagamit upang mapanatili ang oras ng system kapag ang iyong Raspberry Pi ay pinalakas na doen at i-on at i-off ito habang nasa ikot ng operasyon ng ThinkBioT.

1. Una buksan ang isang terminal sa pamamagitan ng iyong koneksyon sa SSH o lokal na bisitahin ang opsyong Desktop, para sa impormasyon sa kung paano buksan at magamit ang sesyon ng terminal mangyaring mag-click dito.
2. Sundin ang pag-set up sa nakakatawang dokumentasyon ng Pi.
3. Tandaan: nang tanungin ang "Alisin ang pekeng-hwclock package at huwag paganahin ang ntpd daemon? (Inirekomenda) [y / n]" reply y. Kapag tinanong "Nais mo bang i-install ang Qt 5 para sa pagtakbo ng GUI? [Y / n]" tugon n
4. Kapag na-install ang firmware alisin ang Raspberry Pi mula sa pinagmulan ng kuryente at i-mount ang board sa Raspberry Pi nang hindi ginagamit ang mga tornilyo.
5. I-plug ang Raspberry Pi backinto power at gamit ang mga tagubilin sa dokumentasyon ng Wittty Pi i-sync ang oras at i-shutdown ang Raspberry Pi. Upang i-shutdown at simulan maaari mo lamang pindutin ang nakakatawang pindutan ng Pi mula ngayon.

Hakbang 7: Mga Component ng Mount System sa Panloob na Kaso ng Suporta

Gumamit ako ng isang murang kaso ng acrylic Raspberry Pi upang mai-mount ang aming mga pangunahing bahagi ng system, malugod mong binabago ang pagkakasunud-sunod at pag-mounting style. Gumamit ako ng 2.5M mga mounting post sa pagitan ng bawat layer upang payagan ang airflow at ginamit ang panloob na mga butas upang mai-mount ang mga bahagi.

1. Pag-mount sa raspberry Pi (at nakakabit na Witty Pi): Gamit ang mga turnilyo at pag-mount na ibinibigay sa Witty Pi na nakakabit nito sa isa sa mga base plate
2. Pag-mount sa Google Coral: Ang paggamit ng 2 x adhesive cable tie mount ay nakakabit ang Coral sa base plate sa pamamagitan ng mga kurbatang kurdon ayon sa mga imahe sa itaas
3. Pag-mount sa RockBlock: Maingat na gumamit ng isang mounting post sa butas ng pag-mount ng circuit board at isang butas sa base plate, pagkatapos ay magdagdag ng isang malagkit na cable tie mount sa ilalim ng yunit at isang cable tie upang ihinto ang yunit na gumagalaw. HUWAG labis na higpitan ang kurbatang cable dahil maaari mong mapinsala ang Rockblock. Tiyaking pipiliin mo ang isang mount post na may katulad na taas sa Rockblock na nakasalalay sa mount ng cable tie.
4. Inirerekumenda namin ang pag-plug sa RockBlock cable sa puntong ito dahil maaari itong maging mahirap kapag ang unit ay magkakasama.
5. Maingat na putulin ang anumang labis na haba ng kurbatang kurbatang gamit ang iyong mga pamutol sa gilid habang suot ang iyong mga baso sa kaligtasan.
6. Ikonekta ang mga indibidwal na layer ng kaso kasama ang mga mounting post, maaaring mangailangan ka ng mga pliers sa puntong ito depende sa laki ng iyong mga kamay.
7. Mag-apply ng malagkit na hook sa antas ng batayan ng kumpletong kaso ngayon ng sangkap.
8. HUWAG i-plug in ang RockBlock at ang Google Coral sa puntong ito.

Hakbang 8: I-install ang TensorFlow Lite

1. Magbukas ng isang bagong window ng terminal, alinman sa Raspberry Pi Desktop o sa pamamagitan ng koneksyon sa SSH at ipasok ang sumusunod na linya ng mga utos ayon sa linya upang matiyak na napapanahon ang iyong pag-install ng Stretch. Kinokolekta ng unang linya ang mga pag-update, nai-install ng pangalawang linya ang mga pag-update at ang pangatlong reboot ang raspberry Pi upang muling simulan ang sariwa sa mga bagong file.

sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade sudo reboot

2. Ngayon upang mai-install ang TensorFlow Lite 1.13.0 ipasok ang sumusunod na linya ng mga utos sa pamamagitan ng linya. Ang nangyayari sa snippet ng code na ito ay naka-install ang mga kinakailangan para sa TensorFlow Lite, kung gayon ang anumang mga nakaraang bersyon ay na-uninstall kung mayroon sila (upang maiwasan ang mga salungatan) at isang paunang naipon na binary ng TensorFlow Lite ay na-download mula sa aking lalagyan at na-install.

PAKITANDAAN: Tulad ng ilan sa mga ito ay medyo malalaking mga file maaari itong tumagal ng ilang oras upang mai-install at nangangailangan ng isang matatag na koneksyon sa internet at mahusay na supply ng kuryente. Nalaman ko na ang aking koneksyon sa broadband ng Australia ay sanhi ng proseso upang magtapon ng mga error kaya't gumamit ng isang 4G na koneksyon sa pamamagitan ng aking mobile hotspot na ganap na gumagana.

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 anim na gulong mock sudo pip3 i-uninstall ang tenorflow wget https:// github. com / mefitzgerald / Tensorflow-bin / raw / master / tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl sudo pip3 i-install ang tensorflow-1.13.1-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl

3. Subukan ang iyong pag-install sa sumusunod na script sa ibaba, i-type lamang ang python3 (sa terminal) upang simulan ang isang prompt ng sawa (ipinahiwatig ng >>>). Pagkatapos ay mai-import mo ang TensorFlow (upang magamit mo ang mga pamamaraan nito) at gamitin ang pamamaraan ng bersyon kung saan ibabalik nito ang numero ng bersyon kung matagumpay ang iyong pag-install, gagamitin mo ang exit () upang isara ang prompt ng sawa.

sawa3

>> pag-import ng tensorflow >>> tensorflow._ bersyon_ 1.13.0 >>> exit ()

Hakbang 9: I-install ang Google Coral Edge TPU

Gagamitin ang coral ng Google para sa paghihinuha sa panahon ng mga gawain sa pag-uuri at kailangang mai-set up gamit ang sarili nitong firmware. Akin sa pag-setup ng Tensorflow nangangailangan ito ng matatag na kapaligiran sa pag-download kaya gayahin ang iyong koneksyon sa network mula sa nakaraang hakbang.

1. Huwag pang mag-plug sa usb ng Google Coral, buksan ang isang terminal (alinman sa lokal sa raspberry Pi desktop o sa pamamagitan ng SSH).
2. Sundin ang tutorial sa https://coral.withgoogle.com/docs/accelerator/get-started/#set-up-on-linux-or-raspberry-pi upang mai-install at subukan ang Google Coral firmware.

Hakbang 10: I-install ang ThinkBioT

1. Magbukas ng mga terminal windows alinman sa lokal sa iyong Raspberry Pi desktop o sa pamamagitan ng SSH.

2. Ipasok ang sumusunod na linya ng code upang i-download ang ThinkBioT Installation script.

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

3. Ngayon ipasok ang code sa ibaba upang simulan ang pag-install.

sudo sh installThinkBioT.sh

4. Kapag kumpleto na ang pag-install mangyaring ipasok ang sumusunod upang ligtas na i-reboot ang iyong Raspberry Pi

sudo reboot

5. Ngayon kapag nag-login ka sa raspberry Pi dapat kang magkaroon ng isang bagong file sa iyong home menu, na kung saan ay ang iyong database na tinatawag na tbt_database at isang 2 bagong direktoryo, ang direktoryo ng ThinkBioT na naglalaman ng lahat ng mga script ng ThinkBioT at ang direktoryo ng pyrockblock na naglalaman ng rockblock library.

Hakbang 11: Kumpletuhin ang Konstruksiyon

Nasa yugto na kami ng pagkumpleto ng hardware, ang aktwal na pisikal na layout ng iyong aparato ay nakasalalay sa iyong enclosure subalit ang isang simpleng paraan upang makumpleto ang proyekto ay nasa ibaba;

1. Ang paggamit ng malagkit na hook at loop ay takpan ang power bank at ang basehan ay ang iyong enclosure ng raspberry pi. Upang matiyak na pumila ito natagpuan ko pinakamahusay na magkasya ang parehong hook at loop sa ibabaw (kaya't ang isang malagkit na layer ay nakakabit sa baterya halimbawa at ang mga layer ng hook at loop ay pinindot laban sa bawat isa sa panghuling malagkit na layer na hubad) pagkatapos pindutin ang buong lote papunta sa panloob na kaso sa ibabaw.
2. Ngayon ay dapat mayroon kang parehong kaso sa raspberry pi, sa RockBlock at sa Google Coral at sa power bank na nakakabit sa loob ng iyong enclosure ng ThinkBioT. Ngayon ay i-cut lang ang hook at loop at ulitin ang aksyon para sa SoundBlaster Play 3 !.
3. Mag-ayos ng mga kable, gumamit ako ng labis na mga malagkit na cable mount upang ma-bundle ko nang maayos ang mga cable sa mga kurbatang kurbatang.
4. Walang plug ang baterya sa nakakatawang socket ng kuryente na Pi.
5. Maingat na ikinabit ang SMA cable sa konektor ng SMA sa rockblock.
6. I-plug ang primo microphone sa SoundBlaster Play 3!
7. Maaari mo ring mai-plug ang Rockblock sa raspberry Pi, ngunit mas madaling mapanatili itong hindi naka-plug hanggang sa pamilyar ka sa pagpapatakbo ng system.

Hakbang 12: Hindi tinatagusan ng tubig ang Iyong Bioacoustic Sensor

Nakasalalay sa kung saan mo balak gamitin ang iyong aparato maaari kang mangailangan ng waterproofing.

Ginamit ko ang sugru upang mag-seal sa paligid ng mga port sa enclosure at ang konektor sa solar panel tulad ng nakalarawan, ngunit maaari mong makita ang mga silicon o marine grade sealant / silicon na gumagana rin. Pinili ko ang kakayahang magkaroon ng amag na silicon glue dahil hindi ko nais ang anumang makapasok sa mga kasukasuan at potensyal na maging sanhi ng bukas na mga circuit.

Hakbang 13: Gamitin ang Iyong Bioacoustic Sensor

Ngayon ay nakumpleto mo na ang iyong hardware na bumuo ng software at ang paggamit ay sakop sa mga sumusunod na tutorial;

Bahagi 2. Mga Modelong Tensorflow Lite Edge para sa ThinkBioT

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

Bahagi 3. Operating ThinkBioT

tbc