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具TinyML功效的開放硬體智慧錶專案:FryPi

   

作者:陸向陽

圖1 智慧錶開放硬體專案FryPi(Kingham Xu)

今年2月左右,一位叫Kingham Xu(Google翻譯英翻中為徐金漢)的Maker發起一個智慧錶的開放硬體專案OV-Watch,該專案要實現一支智慧錶,錶內的主控晶片是用STMicro的STM32F411CEU6微控制器,然後作業系統是免費的即時作業系統FreeRTOS,然後使用LVGL的圖形函式庫,外殼則是用3D列印而成,整個實現成本只要20美元左有,智慧錶提供藍牙連線、活動記錄、健康記錄、碼表、計算機、指南針、日曆、遊戲等功能。

這個專案推進快速,已經到2.3版,顯示器從1.14吋擴增到1.69吋,原本沒有觸控螢幕的,也在2.0版開始加入觸控,而後原本1.0、1.1版還使用Micro-USB介面充電,2.0版變成無線充電,之後2.1/2.2/2.3則為磁吸充電。

圖2 OV-Watch版本提升與功能差異(圖片來源:Xingham Xu)

不過該專案也很快得到大眾一些反應,例如很難焊接,導致不容易二次開發,即希望以OV-Watch為基礎進行一些硬體改裝,其實是有難度的。基於這些反應,Kingham Xu又發起一個智慧錶的開放硬體專案FryPi(稱為炸雞派)。

FryPi是以OV-Watch為基礎進行改進提升,這次希望一般初學者跟專業人士都能輕鬆運用,而且加入TinyML能力。FryPi的主控晶片改成STMicro的STM32F411REU6,能夠與之前OV-Watch專案用的晶片相容,但硬體資源再好一點,如ADC通道再多一點,能承受高電流的I/O接腳數再多一點。

然後,FryPi上配有OmniVision的OV2640影像感測器(攝影機),Kingham Xu運用它開發了一些TinyML應用,例如最基礎的手寫數字辨識、熱影像式的手勢識別等。

另外,FryPi在電路板的左右側放兩排排針,這樣就利於進行額外的延伸開發,回應之前在OV-Watch得到的意見。

圖3 FryPi主控電路板布局圖(圖片來源:Xingham Xu)

之所以能實現TinyML,主要也是主控器晶片有內建數位信號處理器(DSP),以及控制器單元是100MHz的Cortex-M4F,否則也難以實現TinyML相關應用,此外相關程式碼是以GPLv3方式釋出。

最後,FryPi看起來是一個值得玩味的專案,有興趣的Maker或許可以參與發展或以此為基礎擴展延伸發展,或透過此一啟發而自主啟動新的專案。

陸向陽
陸向陽

Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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