Osa 1. ThinkBioT autonoomse bioakustilise anduri riistvara ehitamine: 13 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

ThinkBioT eesmärk on pakkuda tarkvara- ja riistvararaamistikku, mis on kavandatud tehnoloogiliseks selgrooks edasiste uuringute toetamiseks, käsitledes andmete kogumise, eeltöötluse, andmeedastuse ja visualiseerimise ülesannete pisiasju, mis võimaldab teadlastel keskenduda vastavatele klassifitseerimis- ja bioakustiliste meetrite kogumise kohustustele.

See prototüüp on alles väljatöötamisel ja sellisena soovitaksin oodata, kuni kõik ThinkBioT seeria õpetused on lõpetatud.:) Ajakohaste uudiste jaoks hoidke ThinkBioT Githubil silma peal aadressil

Samm: koguge komponente

Koguge materjalide nimekirja failis (lisatud) loetletud komponendid. Elektroonika põhikomponendid on loetletud nende vastavate kaubamärkidega ja neid ei saa vahetada. Ülejäänud, kaasa arvatud ümbris, võib asendada üldiste ekvivalentidega.

Samm: koguge vajalikud tööriistad

Selle prototüübi valmistamiseks veenduge, et teil oleks vähemalt järgmised tööriistad;

• Jõupuur 24 mm augusae ja suure plastikust otsakomplektiga
• #1 Phillipsi kruvikeeraja
• Külgmised lõikurid (või teravad käärid)
• Väikesed tangid (nõela nina või standard)
• Ohutusprillid

Pange tähele: tangid on valikulised ja on vajalikud ainult kasutajatele, kelle väikseid komponente on raske käsitseda

Samm: valmistage korpus ette

Kandke kaitseprille, puurige korpuse pistikute jaoks augud.

Teil on vaja 3 auku

1. Veekindel paneelipesa USB -pistik - kasutage auke või samm -puurit.
2. Mikrofoni korpus - kasutage suurt puurit
3. SMA läbipääsuliides (M-M)

Kui kasutate korpust Evolution 3525, soovitame puurida korpuse vastasküljel asuvasse lamepaneeli. Kuid see sõltub tõesti sellest, kuidas kavatsete seadet paigaldada, veenduge, et pistikud oleksid seadme all, et kaitsta otsese vihma eest.

Kui olete puuritud, saate mikrofoni kinnitusse sisestada ja ühendada SMA -kaabli ja USB -kaabli (kaasas Voltaic V44 -ga).

Samm: installige Stretch Raspberry Pi 3 -le

Enne prototüüpi paigaldamist tuleb Raspberry Pi 3 konfigureerida ja installida operatsioonisüsteem. Raspberry Pi üheplaatarvutites on operatsioonisüsteem salvestatud eemaldatavale SD -kaardile.

Kasutasin Samsung Micro SD EVO+ 128GB.

Stretchi installimine SD -kaardile;

1. Laadige Raspbian Stretch alla Raspbian Stretchist. Pange tähele: ThinkBioT kasutab Stretchi, kuna Coral Edgetpu mudeleid testitakse praegu ainult kuni versioonini 1.13.0 TensorFlow, mida ei testitud Debian Busteriga.
2. Veenduge, et teie SD -kaart on selle juhendi kohaselt vormindatud Fat32 -vormingus.
3. Pingutuspildi SD -kaardile kirjutamiseks järgige ühte allolevatest õpetustest (olenevalt teie operatsioonisüsteemi tüübist). Windows, Mac OS või Linux
4. Soovi korral ühendage oma vaarika HMDI -port ekraaniga.
5. Sisestage oma SD -kaart vaarika Pi pesasse ja ühendage see vooluvõrku. Esialgu soovitame kasutada ametlikku Raspberry PSU -d, et tarkvara installimise ajal ei tekiks hoiatusi.

Pange tähele: olen valinud Stretchi täisversiooni), mitte Lite -versiooni, kuna esialgset traadita ühendust on graafilise liidese abil lihtsam seadistada. ThinkBioti skriptid keelavad lisavõimalused, kui seade on väljarežiimis, nii et GUI ei nõua põllul suuremat elektrikulu.

Samm: ühendage oma kohaliku WIFI -võrguga SSH kaudu

Prototüübi seadistamiseks peate saama ühenduse Raspberry Pi-ga, et vahetada käske ja vaadata seadistusandmeid. Esialgu võib teil olla lihtsam kasutada töölaua graafilist liidest, kuni olete SSH -ga ühendatud. Soovitame pärast esmast seadistamist ühendada SSH-terminali kaudu otse käsureale, nagu on kirjeldatud õpetuse lõpus.

1. Järgige siin olevat õpetust meie Raspberry Pi -ga ühenduse loomiseks
2. Samuti on soovitatav installida Winscp, kui olete wndows -kasutaja, kuna see on väga

Märkused: Sõltuvalt teie Wifi usaldusväärsusest oleme pidanud vajalikuks ühendada oma mobiiltelefonide levialade kaudu. Selle seadistamine võimaldab teil ka seadmega suhelda valdkonnas, kus puudub väline WiFi. Kuid tuleb olla ettevaatlik, et te ei ületaks oma andmepiiranguid!

Samm: installige Witty Pi 2

Vaimukat Pi -plaati kasutatakse süsteemi aja hoidmiseks, kui teie Raspberry Pi on sisse lülitatud, ning selle sisse- ja väljalülitamiseks ThinkBioT -i töötsükli ajal.

1. Esmalt avage terminal oma SSH -ühenduse kaudu või kohapeal töölaua valiku kaudu. Terminaliseansi avamise ja kasutamise kohta teabe saamiseks klõpsake siin.
2. Järgige vaimuka Pi dokumentatsioonis sätestatut.
3. Märkus: kui küsitakse "Kas eemaldada võltsitud hwclock-pakett ja keelata ntpd-deemon? (Soovitatav) [jah/n]", vasta y. Küsimusele "Kas soovite installida Qt 5 GUI töötamiseks? [Y/n]" vastake n
4. Kui püsivara on installitud, eemaldage Raspberry Pi toiteallikast ja paigaldage tahvel Raspberry Pi külge ilma kruvisid veel kasutamata.
5. Ühendage Raspberry Pi tagasi vooluvõrku ja Wittty Pi dokumentatsiooni juhiste järgi sünkroonige kellaaeg ja lülitage Raspberry Pi välja. Seiskamiseks ja käivitamiseks võite nüüd lihtsalt vajutada vaimukat Pi -nuppu.

Samm 7: paigaldage süsteemi komponendid sisemisse toekarbi

Kasutasin meie põhisüsteemi komponentide paigaldamiseks odavat akrüülist Raspberry Pi korpust, olete teretulnud muutma järjekorda ja paigaldusstiili. Kasutasin iga kihi vahel 2,5M kinnitusposte, et võimaldada õhuvoolu, ja kasutasin komponentide paigaldamiseks sisemisi auke.

1. Vaarika Pi (ja lisatud Witty Pi) paigaldamine: Witty Pi komplekti kuuluvate kruvide ja kinnituste abil kinnitage see ühele alusplaadile
2. Google Corali paigaldamine: kinnitage Coral 2 x liimiga kaablikinnituste abil alusplaadile kaablisidemete kaudu, nagu ülaltoodud piltidel
3. RockBlocki paigaldamine: kasutage ettevaatlikult ühte kinnitusposti trükkplaadi kinnitusavas ja ava alusplaadil, seejärel lisage seadme alla kleepuv kaablikinnitus ja seadme ümber liikumise peatamiseks kaabliside. ÄRGE pingutage juhtmestikku üle, kuna võite Rockblocki kahjustada. Veenduge, et valite Rockblockiga sarnase kõrgusega kinnitusposti, mis toetub kaablikinnitusele.
4. Soovitame praegu RockBlocki kaabli ühendada, kuna see võib pärast seadme kokkupanemist olla ebamugav.
5. Kaitske kaitseprille kandes hoolikalt üle külgmiste lõikuritega üleliigne juhtmepikkus.
6. Ühendage üksikud korpuse kihid koos kinnituspostidega, olenevalt käte suurusest võite selles kohas tangid vajada.
7. Kandke liimikonks nüüd komplekteeritud komponendikorpuse aluspinnale.
8. ÄRGE ühendage RockBlocki ja Google Coralit praegu.

Samm: installige TensorFlow Lite

1. Avage uus terminaliaken kas Raspberry Pi töölaual või SSH -ühenduse kaudu ja sisestage rida -realt järgmised käsud, et veenduda, et teie Stretchi installimine on ajakohane. Esimene rida kogub värskendusi, teine rida installib värskendused ja kolmas taaskäivitab vaarika Pi, et uute failidega värskelt taaskäivitada.

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

2. Nüüd TensorFlow Lite 1.13.0 installimiseks sisestage rida -realt järgmised käsud. Selles koodilõigus toimub see, et TensorFlow Lite nõuded on installitud, seejärel desinstallitakse kõik varasemad versioonid, kui need on olemas (konfliktide vältimiseks), ja laaditakse minu hoidlast alla TensorFlow Lite eelkompileeritud binaarfail.

TÄHELEPANU. Kuna mõned neist on üsna suured failid, võib selle installimine võtta aega ning nõuab stabiilset Interneti -ühendust ja head toiteallikat. Leidsin, et minu Austraalia lairibaühendus põhjustas protsessi vigu, nii et pidin kasutama oma mobiilse leviala kaudu 4G -ühendust, mis töötas suurepäraselt.

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. 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. Testige oma installimist alljärgneva skriptiga, tippige lihtsalt python3 (terminali), et alustada pythoni viipa (tähistatud >>>). Seejärel impordite TensorFlow (et saaksite kasutada selle meetodeid) ja kasutate versioonimeetodit, mille korral see tagastab versiooni numbri, kui teie installimine õnnestus, ja seejärel kasutage nuppu Python, et sulgeda viip.

python3

>> impordi tensorflow >>> tensorflow._ versioon_ 1.13.0 >>> exit ()

9. toiming: installige Google Coral Edge TPU

Google'i koralli kasutatakse järelduste tegemisel klassifitseerimisülesannete täitmisel ja see tuleb seadistada oma püsivara abil. Tensorflow seadistuse jaoks nõuab see stabiilset allalaadimiskeskkonda, nii et kopeerige oma võrguühendus eelmisest sammust.

1. Ärge ühendage veel Google Coral USB -d, avage terminal (kas kohapeal vaarika Pi töölaual või SSH kaudu).
2. Google Corali püsivara installimiseks ja testimiseks järgige õpetust aadressil

Samm: installige ThinkBioT

1. Avage terminaliaknad kas kohapeal oma Raspberry Pi töölaual või SSH kaudu.

2. ThinkBioT installi skripti allalaadimiseks sisestage järgmine koodirida.

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

3. Nüüd sisestage installimise alustamiseks allolev kood.

sudo sh installThinkBioT.sh

4. Kui installimine on lõpule jõudnud, sisestage Raspberry Pi turvaliseks taaskäivitamiseks järgmine

sudo taaskäivitamine

5. Nüüd, kui vaarika Pi sisse logite, peaks teie kodumenüüs olema uus fail, mis on teie andmebaas nimega tbt_database ja kaks uut kataloogi, ThinkBioT kataloog, mis sisaldab kõiki ThinkBioT skripte, ja pyrockblock kataloog, mis sisaldab rockblocki kogu.

11. samm: ehituse lõpuleviimine

Nüüd oleme riistvara valmimise faasis, teie seadme tegelik füüsiline paigutus sõltub teie korpusest, kuid lihtne viis projekti lõpuleviimiseks on allpool;

1. Kleepuva konksu ja silmuse abil katke toitepank ja alus oma vaarika pi korpusele. Selle parema joondamise tagamiseks leidsin, et kõige parem on nii konks kui ka silmus pinnale sobitada (nii et näiteks aku külge kinnitatakse üks liimikiht ja konksu ja silmuse kihid suruvad üksteise vastu lõpliku liimikihiga) vajutage kogu partii korpuse sisepinnale.
2. Nüüd peaks teil ThinkBioT korpuse külge olema kinnitatud nii vaarika pi, RockBlocki, Google Corali kui ka toitepanga korpus. Nüüd lõigake lihtsalt konks ja silmus ning korrake SoundBlaster Play 3 toimingut !.
3. Tee kaablid korda, olen kasutanud täiendavaid kleepuvaid kaablikinnitusi, et saaksin kaablid kenasti kaablisidemetega kokku panna.
4. Ärge ühendage akut vaimukas Pi pistikupessa.
5. Ühendage SMA -kaabel ettevaatlikult kiviploki SMA -pistiku külge.
6. Ühendage primo mikrofon SoundBlaster Play 3 -ga!
7. Rockblocki saate ühendada ka vaarika Pi -ga, kuid seda on lihtsam vooluvõrgust eemaldada, kuni olete süsteemi toimimisega kursis.

12. samm: oma bioakustilise anduri veekindlus

Sõltuvalt sellest, kus kavatsete oma seadet kasutada, võib tekkida vajadus hüdroisolatsiooni järele.

Olen soovitanud tihendada ümbrise sadamate ja päikesepaneeli pistiku ümbrust, nagu pildil, kuid võite leida, et räni või merepõhine hermeetik/räni töötab sama hästi. Ma valin hallitamiseks sobiva räni liimi, kuna ma ei tahtnud, et see liigestesse satuks ja potentsiaalselt ahelaid tekitaks.

Samm: kasutage oma bioakustilist andurit

Nüüd olete oma riistvara tarkvara valmis ehitanud ja järgmistes õpetustes käsitletakse selle kasutamist;

Osa 2. Tensorflow Lite Edge mudelid ThinkBioT jaoks

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

Osa 3. ThinkBioT kasutamine

tbc