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TinyML能做什麼?回應寵物、讓你的掃地機器人不再卡住!

   

作者:謝嘉洵

TinyML並非專指一種具體的技術,而是一種概括性的詞彙,它其實是具有開放性的。只要是能夠在微控制器(MCU)晶片上實現AI/ML推論工作的,就可以說是TinyML。而TinyML的定義如此的寬泛,能做的自然很多!本篇文章帶大家認識兩樣TinyML的有趣應用。

狗狗叫不停!架設語音辨識系統自動回覆來安撫狗狗

有養寵物的大概都會知道,寵物有時候一直在叫其實是為了吸引主人的注意,通常這種時候,只能依靠人聲來進行安撫,否則就會叫個不停。但如果人都不在家呢?寵物就會自己一直叫一直叫,很有可能把自己的喉嚨給喊啞了也不會停下來,不只如此,還可能會吵到鄰居,進而影響到鄰里關係。

而疫情期間,大部分人都居家辦公,寵物在長時間的密切相處下,很可能就產生了依戀以及分離焦慮,而這對生活逐漸趨向正常的我們而言,如何處理寵物的分離焦慮也是一項嚴肅的課題。

國外就有網友面臨同樣的問題:自家的狗狗因為分離焦慮而叫個不停,除非有人進行安撫,但是他們不可能24小時都待在狗的身邊。為了解決這個問題,他們運用TinyML技術,檢測他們離開時狗狗的叫聲,並且使用預先錄好的音頻對狗狗進行安撫。

在架設模組時,使用了Shawn Hymel的關鍵詞識別數據集策劃腳本,並且重新編輯收集好的音頻樣本。隨後,將這些樣本上傳至Edge Impulse,並且運用這些樣本來尋找和訓練最佳模型。而做出來的成果十分成功,每當檢測到狗叫聲時,模組就會播放一個隨機軌道來回應狗的吠叫,而狗狗也能順利的被安撫下來喔,請觀看影片為證:

設定好斜率,掃地機器人不再把自己卡住

掃地機器人自從被發明以來,一直都是人類居家的好幫手,但惱人的地方在於它常常因為坡度的原因把自己給卡住。使得本該舒服看著掃地機器人自動打掃的你,不得不起身把它從各種障礙物處給「解救」出來。

針對這個問題,國外有網友想到來透過TinyML來解決!在Arduino Pro板上使用ML模型來實現加速計傾斜估算系統,透過實時計算掃地機器人的路徑,並且根據當前的位置來執行路線的設置,當偵測到坡度超過4度時,機器人就會停止向前並返回。架設這一個控制器可以讓機器人對地形的變化更加敏感,而不會因為坡度的關係把自己給卡住,可以運行的更加順暢。

模型的架設可以大致分為三部:獲取訓練的數據集、訓練模型以及部署模型。運用Neuton及一個TinyML的框架,可以自動建立神經網路,並嵌入小型的設備中。當模型架構好後,會被部署在Arduino Nicla Sense ME板上,它有著小巧以及強大的計算能力等優點,相當適合被裝在掃地機器人上輔助機器人的運行。

於Arduino Nicla Sense ME上運行的應用原型

謝嘉洵

Author: 謝嘉洵

喜歡貓,喜歡書,喜歡音樂與電影。

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