用于控制RGB燈的TinyML關(guān)鍵字檢測(cè)

使用Arduino Nano 33 BLE Sense訓(xùn)練TensorFlow模型以識(shí)別某些關(guān)鍵字并控制RGB燈帶。

與傳統(tǒng)代碼相比，邊緣機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)于創(chuàng)建可通過更少的編程和邏輯流程圖完成“智能”任務(wù)的設(shè)備非常有用。這就是為什么我想要結(jié)合邊緣關(guān)鍵字檢測(cè)功能，該功能可以識(shí)別某些單詞，然后根據(jù)所說的內(nèi)容執(zhí)行任務(wù)。

該項(xiàng)目只有一個(gè)組件：Arduino Nano 33 BLE Sense。真正的魔力發(fā)生在機(jī)器學(xué)習(xí)模型中。Arduino Nano 33 BLE Sense充滿了傳感器，包括麥克風(fēng)，9軸IMU，環(huán)境傳感器以及手勢(shì)/接近度/顏色/環(huán)境光傳感器（APDS-9960）。它上的微控制器是nRF52840，它以64MHz運(yùn)行，并包含1MB閃存和256KB RAM。該項(xiàng)目還使用其板載RGB LED來(lái)顯示當(dāng)前顏色。

我首先在Edge Impulse上創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后安裝Edge Impulse CLI工具。有關(guān)如何執(zhí)行此操作的更多說明，請(qǐng)?jiān)L問安裝說明頁(yè)面。這使Arduino Nano與云服務(wù)通信以接收命令并自動(dòng)發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)。我下載了最新的Edge Impulse固件，然后通過雙擊重置按鈕使其進(jìn)入引導(dǎo)加載程序模式，將其刷新到板上。然后我跑去flash_windows.bat轉(zhuǎn)移它。

在命令提示符上，我運(yùn)行edge-impulse-daemon并跟隨向?qū)нM(jìn)行設(shè)置?，F(xiàn)在，Nano出現(xiàn)在項(xiàng)目的設(shè)備列表中，該列表允許獲取樣本并作為培訓(xùn)/測(cè)試數(shù)據(jù)集的一部分上載。

訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型需要數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)很多。我希望RGB LED燈帶具有以下模式：
開
關(guān)
紅色
綠色
藍(lán)色
在每種模式下，我都會(huì)聽到大約1分鐘的聲音，在這種情況下，我會(huì)以1-2秒的間隔反復(fù)說出單詞并將其分開。

但是僅僅擁有這些樣本是不夠的，因?yàn)楸尘霸肼暫推渌~語(yǔ)會(huì)給出錯(cuò)誤的讀數(shù)。值得慶幸的是，Edge Impulse已經(jīng)為噪聲和“未知”單詞提供了一個(gè)預(yù)先構(gòu)建的數(shù)據(jù)集，因此我使用了它們的“上傳現(xiàn)有數(shù)據(jù)”工具將這些音頻文件上傳到訓(xùn)練數(shù)據(jù)中。