Edge Impulse アプリケーションをクラウドへ展開する
産業用センサーへのアップグレード
SenseCAP のS2110 controller と S2100 data logger を使用すると、Grove を簡単に LoRaWAN® センサーに変えることができます。Seeed はプロトタイピングを支援するだけでなく、堅牢な産業用センサーである SenseCAP シリーズによって、プロジェクトを拡張する可能性も提供します。
IP66 ハウジング、Bluetooth 設定、グローバルな LoRaWAN® ネットワークとの互換性、内蔵 19 Ah バッテリー、そして APP からの強力なサポートにより、SenseCAP S210x は産業用途に最適な選択肢となります。このシリーズには、土壌水分、気温と湿度、光強度、CO2、EC、および 8-in-1 気象ステーション用のセンサーが含まれます。次の産業プロジェクトの成功のために、最新の SenseCAP S210x をお試しください。
使用ツール
- Wio Terminal
- Edge impluse
- Wio Terminal Edge Impulse Continuous Motion Recognition with Built-in Accelerometer
- Google Sheets
- Google Forms
注記
このセクションを始める前に、Wio Terminal 製品について理解していることを確認してください。 詳細については、次をお読みください。
この記事では、edgeimpulse を使ってモデルを生成し、クラウドに接続したい人向けのソリューションを紹介します。デモでは google sheet を使用します。これは最も直接的で
設定
ステップ 1. Google Form サポートによる Integration の作成
このステップは、記事 Integrate into Google Sheets の手順と似ています。
行う必要があるのは、Integration に名前を付けて、設定をそのまま保存することだけです。
Google Form への接続
-
作成
-
Google Sheets と接続
-
Google Form ID とリンク
ステップ 2. Google Form API と Decoder 機能を備えた Fuction の作成
Google Form が Fuction と接続されており、上記の手順で取得した ID が入力されていることを確認します。
データフロー転送のために Decoder Support を備えた Fuction を、このように作成する必要があります。
function Decoder(bytes, port) {
var decoded = {};
function transformers(bytes) {
if (bytes[0] == 255 || bytes[0] == 0) {
value = bytes[2] * 256 + bytes[3];
}
return value;
}
if (port == 8) {
decoded.class = transformers(bytes.slice(0, 4));
}
var decodedPayload = {
"class": decoded.class
};
// END TODO
return Serialize(decodedPayload)
}
var field_mapping = {
"class": "entry.39410305"
};
function Serialize(payload) {
var str = [];
for (var key in payload) {
if (payload.hasOwnProperty(key)) {
var name = encodeURIComponent(field_mapping[key]);
var value = encodeURIComponent(payload[key]);
str.push(name + "=" + value);
}
}
return str.join("&");
}
// DO NOT REMOVE: Google Form Function\
ステップ 3. Flows の設定
接続を確認
Edge Impulse の設定
注記
Ardiuno（Wio Terminal）の設定
注記
センサーや環境が異なるため、異なるキャリアボードで学習されたモデルをそのまま書き込んでも、常に理想的とは限りません。信頼性の高いモデルはユーザー自身が学習させる必要があるため、ここではクイック体験用のテストコードのみを提供します。
体験してみる
Edge Impulse からライブラリを生成した後、Wio Terminal 上で Lora を介してデータ送信を行うためにコードを変更する必要があります。まずは体験してみたいだけであれば、以下のコードをそのままコピーして Arduino IDE を使って Wio Terminal に書き込んでください。
以下のテストコードを書き込みます。
#include <AIot_Example_inferencing.h>
#include"LIS3DHTR.h"
#include"TFT_eSPI.h"
LIS3DHTR<TwoWire> lis;
TFT_eSPI tft;
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Arduino.h>
#include <SensirionI2CSht4x.h>
#include <Wire.h>
SoftwareSerial mySerial(A0, A1); // RX, TX
SensirionI2CSht4x sht4x;
static char recv_buf[512];
static bool is_exist = false;
static bool is_join = false;
static int at_send_check_response(char *p_ack, int timeout_ms, char *p_cmd, ...)
{
int ch;
int num = 0;
int index = 0;
int startMillis = 0;
va_list args;
memset(recv_buf, 0, sizeof(recv_buf));
va_start(args, p_cmd);
mySerial.printf(p_cmd, args);
Serial.printf(p_cmd, args);
va_end(args);
delay(200);
startMillis = millis();
if (p_ack == NULL)
{
return 0;
}
do
{
while (mySerial.available() > 0)
{
ch = mySerial.read();
recv_buf[index++] = ch;
Serial.print((char)ch);
delay(2);
}
if (strstr(recv_buf, p_ack) != NULL)
{
return 1;
}
} while (millis() - startMillis < timeout_ms);
return 0;
}
static void recv_prase(char *p_msg)
{
if (p_msg == NULL)
{
return;
}
char *p_start = NULL;
int data = 0;
int rssi = 0;
int snr = 0;
p_start = strstr(p_msg, "RX");
if (p_start && (1 == sscanf(p_start, "RX: \"%d\"\r\n", &data)))
{
Serial.println(data);
}
p_start = strstr(p_msg, "RSSI");
if (p_start && (1 == sscanf(p_start, "RSSI %d,", &rssi)))
{
Serial.println(rssi);
}
p_start = strstr(p_msg, "SNR");
if (p_start && (1 == sscanf(p_start, "SNR %d", &snr)))
{
Serial.println(snr);
}
}
////// Send message block end
/* Constant defines -------------------------------------------------------- */
#define CONVERT_G_TO_MS2 9.80665f
#define MAX_ACCEPTED_RANGE 2.0f // starting 03/2022, models are generated setting range to +-2, but this example use Arudino library which set range to +-4g. If you are using an older model, ignore this value and use 4.0f instead
/* Private variables ------------------------------------------------------- */
static bool debug_nn = false; // Set this to true to see e.g. features generated from the raw signal
/**
* @brief Arduino setup function
*/
void setup()
{
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
Serial.println("Edge Impulse Inferencing Demo");
tft.begin();
tft.setRotation(3);
tft.fillScreen(TFT_WHITE);
lis.begin(Wire1);
if (!lis.available()) {
Serial.println("Failed to initialize IMU!");
while (1);
}
else {
ei_printf("IMU initialized\r\n");
}
lis.setOutputDataRate(LIS3DHTR_DATARATE_100HZ); // Setting output data rage to 25Hz, can be set up tp 5kHz
lis.setFullScaleRange(LIS3DHTR_RANGE_16G); // Setting scale range to 2g, select from 2,4,8,16g
if (EI_CLASSIFIER_RAW_SAMPLES_PER_FRAME != 3) {
ei_printf("ERR: EI_CLASSIFIER_RAW_SAMPLES_PER_FRAME should be equal to 3 (the 3 sensor axes)\n");
return;
}
mySerial.begin(9600);
Wire.begin();
uint16_t error;
char errorMessage[256];
sht4x.begin(Wire);
uint32_t serialNumber;
error = sht4x.serialNumber(serialNumber);
delay(5000);
if (error) {
Serial.print("Error trying to execute serialNumber(): ");
errorToString(error, errorMessage, 256);
Serial.println(errorMessage);
} else {
Serial.print("Serial Number: ");
Serial.println(serialNumber);
}
Serial.print("E5 LORAWAN TEST\r\n");
if (at_send_check_response("+AT: OK", 100, "AT\r\n"))
{
is_exist = true;
at_send_check_response("+ID: DevEui", 1000, "AT+ID=DevEui,\"608XXXXXXXXEE7\"\r\n");
at_send_check_response("+ID: AppEui", 1000, "AT+ID=AppEui,\"608XXXXXXXX85D\"\r\n");
at_send_check_response("+MODE: LWOTAA", 1000, "AT+MODE=LWOTAA\r\n");
at_send_check_response("+DR: EU868", 1000, "AT+DR=EU868\r\n");
at_send_check_response("+CH: NUM", 1000, "AT+CH=NUM,0-2\r\n");
at_send_check_response("+KEY: APPKEY", 1000, "AT+KEY=APPKEY,\"E1EF1AC8XXXXXXXXXXXXXXXX05C5\"\r\n");
at_send_check_response("+CLASS: A", 1000, "AT+CLASS=A\r\n");
at_send_check_response("+PORT: 8", 1000, "AT+PORT=8\r\n");
delay(200);
is_join = true;
}
else
{
is_exist = false;
Serial.print("No E5 module found.\r\n");
}
}
/**
* @brief Return the sign of the number
*
* @param number
* @return int 1 if positive (or 0) -1 if negative
*/
float ei_get_sign(float number) {
return (number >= 0.0) ? 1.0 : -1.0;
}
/**
* @brief Get data and run inferencing
*
* @param[in] debug Get debug info if true
*/
void loop()
{
ei_printf("\nStarting inferencing in 2 seconds...\n");
delay(2000);
ei_printf("Sampling...\n");
// Allocate a buffer here for the values we'll read from the IMU
float buffer[EI_CLASSIFIER_DSP_INPUT_FRAME_SIZE] = { 0 };
for (size_t ix = 0; ix < EI_CLASSIFIER_DSP_INPUT_FRAME_SIZE; ix += 3) {
// Determine the next tick (and then sleep later)
uint64_t next_tick = micros() + (EI_CLASSIFIER_INTERVAL_MS * 1000);
lis.getAcceleration(&buffer[ix], &buffer[ix + 1], &buffer[ix + 2]);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
if (fabs(buffer[ix + i]) > MAX_ACCEPTED_RANGE) {
buffer[ix + i] = ei_get_sign(buffer[ix + i]) * MAX_ACCEPTED_RANGE;
}
}
buffer[ix + 0] *= CONVERT_G_TO_MS2;
buffer[ix + 1] *= CONVERT_G_TO_MS2;
buffer[ix + 2] *= CONVERT_G_TO_MS2;
delayMicroseconds(next_tick - micros());
}
// Turn the raw buffer in a signal which we can the classify
signal_t signal;
int err = numpy::signal_from_buffer(buffer, EI_CLASSIFIER_DSP_INPUT_FRAME_SIZE, &signal);
if (err != 0) {
ei_printf("Failed to create signal from buffer (%d)\n", err);
return;
}
// Run the classifier
ei_impulse_result_t result = { 0 };
err = run_classifier(&signal, &result, debug_nn);
if (err != EI_IMPULSE_OK) {
ei_printf("ERR: Failed to run classifier (%d)\n", err);
return;
}
// print the predictions
ei_printf("Predictions ");
ei_printf("(DSP: %d ms., Classification: %d ms., Anomaly: %d ms.)",
result.timing.dsp, result.timing.classification, result.timing.anomaly);
ei_printf(": \n");
for (size_t ix = 0; ix < EI_CLASSIFIER_LABEL_COUNT; ix++) {
ei_printf(" %s: %.5f\n", result.classification[ix].label, result.classification[ix].value);
}
#if EI_CLASSIFIER_HAS_ANOMALY == 1
ei_printf(" anomaly score: %.3f\n", result.anomaly);
#endif
int classification_flag = 0;
if (result.classification[1].value > 0.7) {
tft.fillScreen(TFT_PURPLE);
tft.setFreeFont(&FreeSansBoldOblique12pt7b);
tft.drawString("Wave", 20, 80);
delay(1000);
tft.fillScreen(TFT_WHITE);
classification_flag = 1;
}
if (result.classification[2].value > 0.7) {
tft.fillScreen(TFT_RED);
tft.setFreeFont(&FreeSansBoldOblique12pt7b);
tft.drawString("Circle", 20, 80);
delay(1000);
tft.fillScreen(TFT_WHITE);
classification_flag = 2;
}
if (is_exist){
int ret = 0;
if (is_join){
ret = at_send_check_response("+JOIN: Network joined", 12000, "AT+JOIN\r\n");
if (ret){
is_join = false;
}
else{
Serial.println("");
Serial.print("JOIN failed!\r\n\r\n");
delay(5000);
}
}
else{
char cmd[128];
sprintf(cmd, "AT+CMSGHEX=\"%08X %08X\"\r\n", classification_flag);
ret = at_send_check_response("Done", 10000, cmd);
if (ret){
Serial.print("classification_flag:");
Serial.print(classification_flag);
Serial.print("\t");
recv_prase(recv_buf);
}
else{
Serial.print("Send failed!\r\n\r\n");
}
delay(5000);
}
}
else
{
delay(500);
}
}
#if !defined(EI_CLASSIFIER_SENSOR) || EI_CLASSIFIER_SENSOR != EI_CLASSIFIER_SENSOR_ACCELEROMETER
#error "Invalid model for current sensor"
#endif
さらに機能を追加したい場合（DIY）
注記
詳細については、以下のドキュメントを参照してください。
特に注意したい点：
-
分類結果の保存：
特定の条件が存在する場合にフラグを変更するためのしきい値を設定し、異なるカテゴリに異なるラベルを与えることができます。
高速化のために tft 関数をコメントアウトすることができます。
int classification_flag = 0;
if (result.classification[1].value > 0.7) {
tft.fillScreen(TFT_PURPLE);
tft.setFreeFont(&FreeSansBoldOblique12pt7b);
tft.drawString("Wave", 20, 80);
delay(1000);
tft.fillScreen(TFT_WHITE);
classification_flag = 1;
}
if (result.classification[2].value > 0.7) {
tft.fillScreen(TFT_RED);
tft.setFreeFont(&FreeSansBoldOblique12pt7b);
tft.drawString("Circle", 20, 80);
delay(1000);
tft.fillScreen(TFT_WHITE);
classification_flag = 2;
}
.... -
データ送信コードブロック：
Lora ネットワークが利用可能であれば、この関数を使ってタグを送信し、作成した Decoder によって復元することができます。
if (is_exist){
int ret = 0;
if (is_join){
ret = at_send_check_response("+JOIN: Network joined", 12000, "AT+JOIN\r\n");
if (ret){
is_join = false;
}
else{
Serial.println("");
Serial.print("JOIN failed!\r\n\r\n");
delay(5000);
}
}
else{
char cmd[128];
sprintf(cmd, "AT+CMSGHEX=\"%08X %08X\"\r\n", classification_flag); // Change classification_flag to data wanna transfer
ret = at_send_check_response("Done", 10000, cmd);
if (ret){
Serial.print("classification_flag:");s
Serial.print(classification_flag);
Serial.print("\t");
recv_prase(recv_buf);
}
else{
Serial.print("Send failed!\r\n\r\n");
}
delay(5000);
}
}
else
{
delay(500);
}
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