BME688 DigitalNose: ανίχνευση διαφορετικών μοτίβων οσμών με τον αισθητήρα BME688 της Bosch και την τεχνολογία AI

Η εφαρμογή BME688 DigitalNose για PiCockpit επιτρέπει την BME688 αισθητήρας για να μυρίσει! Εμείς στην pi3g e.K. προσφέρουμε ένα plug & play BME688 breakout module, το οποίο μπορείτε να συνδέσετε απευθείας στην κεφαλή του Raspberry Pi. Συνδέει το BME688 στο Raspberry Pi χρησιμοποιώντας I2C. Συνεχίστε να διαβάζετε για να μάθετε πώς να χρησιμοποιήσετε το PiCockpit webinterface για να διδάξετε στον αισθητήρα σας πώς να διακρίνει έως και τέσσερις μυρωδιές.

Αυτό είναι σύγχρονη μαγεία! Παρακολουθήστε με να επιδεικνύω τις δυνατότητες του BME688 σε αυτό το διασκεδαστικό βίντεο "μαγικής παράστασης":

Θέλετε να κάνετε κάποια μαγικά μόνοι σας;

Αφού συνδεθείτε στο PiCockpit λογαριασμό και έχετε συνδέσει το RaspberryPi σας, επιλέξτε το από το My Raspberry Pis. Θα δείτε μια λίστα με τις εφαρμογές που είναι διαθέσιμες για το Raspberry Pi σας. Κάντε κλικ στην εφαρμογή BME688 DigitalNose για να εμφανιστούν τα χαρακτηριστικά της.

Χρησιμοποιήστε το Boschs AI Studio για να εκπαιδεύσετε τον αλγόριθμο ανίχνευσης οσμών. Η εφαρμογή DigitalNose App σας επιτρέπει να μεταφορτώσετε τον αλγόριθμο, να επισημάνετε τις κλάσεις σας και να εμφανίσετε τα δεδομένα εξόδου, όλα σε ένα webinterface.

Έχουμε παράσχει δείγμα(τα) αρχείου(-ων) για τη διευκόλυνσή σας.

BME688 Εικονίδιο ψηφιακής μύτης
BME688 Εικονίδιο ψηφιακής μύτης

Εγκατάσταση και ρύθμιση

Απενεργοποιήστε το Raspberry Pi και συνδέστε το BME688 ενότητα. Ανατρέξτε στις οδηγίες του προμηθευτή σας για το πώς να το κάνετε αυτό.

pi3g-bme688-breakout-board-raspberry-pi
Η μονάδα διάσπασης pi3g BME688 συνδεδεμένη σε ένα Raspberry Pi 3B+: μπορεί απλά να συνδεθεί στην κεφαλή GPIO. Σημειώστε τον ειδικό προσανατολισμό, ώστε το SoC να μην παραμορφώνει τις τιμές μέτρησης θερμότητας του BME688.

Σημείωση: ο BME688 υποστηρίζει επίσης λειτουργία SPI. Ωστόσο, αυτή η εφαρμογή υποστηρίζει μόνο τη λειτουργία I2C.

Ενεργοποιήστε ξανά το Raspberry Pi. Μέχρι αυτή τη στιγμή PiCockpit ελπίζουμε ότι έχει εγκατασταθεί. Δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε άλλο λογισμικό εκτός από το PiCockpit για να λειτουργήσει αυτή η εφαρμογή.

Ανοίξτε την εφαρμογή BME688 DigitalNose και κάντε κλικ στο κουμπί Setup:

Κουμπί ρύθμισης BME688 DigitalNose

Αυτό θα σας οδηγήσει στη σελίδα ρυθμίσεων

Ενεργοποιήστε το BME688 αισθητήρα κάνοντας κλικ στο ενεργοποίηση αισθητήρα εναλλαγή.

Ελέγξτε αν η διεύθυνση I2C είναι σωστή. (Για την πλακέτα Pi3g BME688 breakout, είναι 0x77 από προεπιλογή - αυτό μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον προμηθευτή σας).

Αναμονή για δεδομένα. Δεν έχουν ληφθεί ακόμη δεδομένα από τον αισθητήρα.

Θα σας ζητηθεί να συμφωνήσετε με το Άδεια Bosch BSEC. Αυτό είναι απαραίτητο, καθώς η λειτουργία ανίχνευσης οσμών των αισθητήρων βασίζεται στο αποκλειστικό λογισμικό BSEC 2.0 της Boschs.

Σύμβαση άδειας χρήσης Bosch BSEC
Σύμβαση άδειας χρήσης Bosch BSEC

Σημείωση: Η εφαρμογή BME688 DigitalNose App και η εφαρμογή BME688 Airmeter App δεν μπορεί να τρέχουν ταυτόχρονα.

Ο αισθητήρας θα πρέπει τώρα να είναι ενεργοποιημένος και PiCockpit θα προσπαθήσει να καταγράψει δεδομένα. Εάν ο αισθητήρας είναι προσβάσιμος, το παρακάτω μήνυμα θα πρέπει να ενημερωθεί σε Δεδομένα που ελήφθησαν: ... με τη χρονοσφραγίδα του πιο πρόσφατου πακέτου δεδομένων που ελήφθη.

Δεδομένα που ελήφθησαν και χρονοσφραγίδα

Σημείωση: η συχνότητα των πακέτων δεδομένων εξαρτάται από τις ρυθμίσεις - Μία μέτρηση διαρκεί συνήθως περίπου 10 δευτερόλεπτα.

Ενεργοποίηση της προβολής για προχωρημένους (εμφάνιση όλων των δεδομένων)

Η ενεργοποίηση της προβολής για προχωρημένους θα εμφανίσει όλες τις παραμέτρους που μπορεί να υπολογίσει το λογισμικό BSEC 2.0. Αυτές περιλαμβάνουν το IAQ (δείκτης ποιότητας αέρα), το ισοδύναμο C02 και άλλα.

Ενεργοποίηση προβολής για προχωρημένους
Ενεργοποίηση προβολής για προχωρημένους

Αυτές είναι όλες οι πρόσθετες μετρήσεις που είναι διαθέσιμες στην εφαρμογή BME688 DigitalNose App στο PiCockpit, όταν χρησιμοποιείτε την προηγμένη προβολή

  • υγρασία αέρα
  • υγρασία αέρα (ακατέργαστη)
  • πίεση του αέρα
  • ποιότητα του αέρα (IAQ)
  • ακρίβεια ποιότητας αέρα (IAQ)
  • θερμοκρασία αέρα
  • θερμοκρασία αέρα (ακατέργαστη)
  • αναπνοή ισοδύναμο VOC
  • ακρίβεια ισοδύναμου VOC αναπνοής
  • Ισοδύναμο CO2
  • Ακρίβεια ισοδύναμου CO2
  • comp τιμή αερίου
  • ακρίβεια τιμής αερίου comp
  • ποσοστό αερίου
  • ακρίβεια ποσοστού αερίου
  • αντίσταση αερίου (ακατέργαστο)
  • αριθμός δείγματος
  • στατική IAQ (ακατέργαστη)
  • στατική ακρίβεια IAQ
  • timestamp

Σημείωση: για καλύτερη ακρίβεια μέτρησης CO2, προσφέρουμε επίσης ένα Εφαρμογή αισθητήρα CO2!

Ρύθμιση ανίχνευσης οσμής

Το Smell Detection Setup είναι το μέρος όπου μπορείτε να ανεβάσετε τον εκπαιδευμένο αλγόριθμό σας και να επισημάνετε τις κλάσεις σας. Αυτή τη στιγμή χρησιμοποιούμε το BSEC 2.0.6.1, οπότε βεβαιωθείτε ότι έχετε εξάγει τον αλγόριθμό σας ώστε να ταιριάζει με αυτή την έκδοση (απαιτεί τουλάχιστον Bosch AI Studio 1.6.0).

Το AI Studio εξάγει τον αλγόριθμο ως αρχείο διαμόρφωσης BSEC το οποίο τελειώνει με .conf. Για να ανεβάσετε τον αλγόριθμο, απλώς κάντε κλικ στο εικονίδιο του συνδετήρα και επιλέξτε το αρχείο σας.

Ανεβάστε τον εκπαιδευμένο αλγόριθμό σας
Ανεβάστε τον εκπαιδευμένο αλγόριθμό σας

Το BME688 ο αισθητήρας μπορεί να διακρίνει έως και τέσσερις διαφορετικές κατηγορίες. Επιλέξτε την κλάση εκτίμησης αερίου που θέλετε να ονομάσετε. Κάντε κλικ στο X για να αφαιρέσετε το όνομα.

Ονομάστε τις τάξεις σας

Κάτω από τις κλάσεις εκτίμησης αερίου μπορείτε να προσθέσετε ορισμένες σημειώσεις.

Περιγραφή και χώρος για τις σημειώσεις σας
Περιγραφή και χώρος για τις σημειώσεις σας

Επαναφορά όλων των ρυθμίσεων

Το ΕΠΑΝΑΦΟΡΆ ΌΛΩΝ ΤΩΝ ΡΥΘΜΊΣΕΩΝ βρίσκεται στο κάτω μέρος της σελίδας. Σας επιτρέπει να επαναφέρετε τη ρύθμιση στις εργοστασιακές ρυθμίσεις.

Προσοχή, οι ρυθμίσεις δεν μπορούν να ανακτηθούν.

Έτσι ολοκληρώνεται η ρύθμιση. Πατήστε το SHOW SNIFF RESULTS στο επάνω μέρος για να επιστρέψετε στην οθόνη δεδομένων.

Επιστροφή στην οθόνη δεδομένων
Επιστροφή στην οθόνη δεδομένων

Αποτελέσματα Sniff

Στην ενότητα Αποτελέσματα Sniff μπορείτε να δείτε ένα ραβδόγραμμα με τα πιο πρόσφατα δεδομένα. Οι δεκαδικές τιμές δείχνουν την πιθανότητα παρουσίας κάθε κλάσης.

Ραβδόγραμμα αποτελεσμάτων Sniff
Ραβδόγραμμα αποτελεσμάτων Sniff

Περιγραφή & Σημειώσεις

Κάτω από τα αποτελέσματα του Sniff μπορείτε να βρείτε ένα γραμμικό διάγραμμα. Δείχνει τα ιστορικά δεδομένα μιας επιλεγμένης τιμής. Περάστε με το ποντίκι πάνω από μία από τις τελείες για να εμφανιστεί η περιγραφή του συγκεκριμένου σημείου δεδομένων.

Γραμμικό διάγραμμα ιστορικών δεδομένων
Γραμμικό διάγραμμα ιστορικών δεδομένων

Με τις λαβές του γαλάζιου γραμμικού διαγράμματος μπορείτε να κάνετε ζουμ σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο και σε ένα συγκεκριμένο εύρος τιμών.

Σύρετε και αφήστε τις λευκές λαβές στο επιθυμητό ελάχιστο και μέγιστο

Λαβές γραμμικού διαγράμματος για μεγέθυνση του διαγράμματος
Λαβές γραμμικού διαγράμματος για μεγέθυνση του διαγράμματος

Χρησιμοποιήστε το HIDE LINECHART για να αποκρύψετε το γραμμικό διάγραμμα.

Αλλάξτε ποια τιμή εμφανίζεται στο γραμμικό διάγραμμα επιλέγοντας μια επιλογή στον πίνακα δεδομένων.

Δεδομένα

Ο πίνακας δεδομένων εμφανίζει τις τρέχουσες τιμές όλων των συλλεχθέντων δεδομένων. Συνιστάται να ενεργοποιήστε την προβολή για προχωρημένους αλλιώς οι περισσότερες τιμές θα είναι Ν/Α.

Πατήστε το ΔΕΙΞΤΕ ΜΟΥ πίσω από την τιμή που σας ενδιαφέρει για να την εμφανίσετε στο παραπάνω γραμμικό διάγραμμα.

Πίνακας δεδομένων και κουμπί show me
Πίνακας δεδομένων και κουμπί show me

Χρησιμοποιήστε το εικονίδιο του μεγεθυντικού φακού για να εστιάσετε σε μια ειδική τιμή.

αρχίστε να πληκτρολογείτε το όνομα της τιμής που σας ενδιαφέρει για να περιορίσετε την επιλογή
αρχίστε να πληκτρολογείτε το όνομα της τιμής που σας ενδιαφέρει για να περιορίσετε την επιλογή

Σημείωση: Τα ιστορικά δεδομένα θα διατηρηθούν μόνο όσο είναι ανοιχτή η εφαρμογή. Μόλις απομακρυνθείτε ή κλείσετε την καρτέλα, τα δεδομένα θα χαθούν για πάντα.

ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ

Υποστηρίζεται επίσης το BME680;

Όχι, το BME680 είναι όχι υποστηρίζεται επειδή η εκτίμηση των κλάσεων απαιτεί τη λειτουργία του αισθητήρα σε παράλληλη λειτουργία, η οποία είναι μια λειτουργία που εισήχθη με τον BME688. Αλλά με το προσαρμοσμένο σενάριό μας μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το BME680 για την καταγραφή δεδομένων για την εκπαίδευση του αλγορίθμου ταξινόμησης (αν και θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για την καταγραφή ενός σημαντικού αριθμού δειγμάτων).

Πώς καταγράφω δεδομένα για την εκπαίδευση;

Ο απλούστερος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε το Boschs Κιτ ανάπτυξης αισθητήρα αερίου BME688. Μια άλλη επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε το προσαρμοσμένο μας σενάριο και οποιαδήποτε πλακέτα διάσπασης BME68X. Διαβάστε αυτό το blog post για μια λεπτομερή εξήγηση σχετικά με τον τρόπο καταγραφής των δεδομένων.

Σημείωση: Για να χρησιμοποιήσετε το σενάριο, ο αισθητήρας πρέπει να συνδεθεί στο Raspberry Pi μέσω I2C (όχι SPI).

Πού μπορώ να αγοράσω έναν συμβατό αισθητήρα;

Εμείς (pi3g e.K.) έχουμε αναπτύξει μια μονάδα BME688 plug & play για τη θύρα GPIO του Raspberry Pi.

Άλλοι προμηθευτές, π.χ. η Pimoroni και η Adafruit, πωλούν επίσης πλακέτες διάσπασης BME688 και BME680.

Μπορώ να χρησιμοποιήσω ταυτόχρονα την εφαρμογή DigitalNose και την εφαρμογή Airmeter;

Όχι εσύ δεν μπορεί να χρησιμοποιήσετε και τις δύο εφαρμογές ταυτόχρονα, επειδή λειτουργούν στην ίδια περίπτωση BSEC και πιθανότατα στην ίδια διεύθυνση I2C. Στο μέλλον ίσως καταστήσουμε δυνατή τη λειτουργία και των δύο εφαρμογών ταυτόχρονα, με την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιείτε δύο αισθητήρες με δύο διαφορετικές διευθύνσεις I2C.

Εάν ενεργοποιήσετε την προβολή για προχωρημένους, η εφαρμογή DigitalNose App θα εμφανίζει όλες τις τιμές που μπορεί να υπολογίσει το BSEC.

Γιατί τα αποτελέσματα του Sniff μου δεν είναι ακριβή;

Υπάρχουν πολλοί πιθανοί λόγοι. Αυτά είναι μερικά πράγματα που μπορείτε να κάνετε για να βελτιώσετε την ακρίβεια.

  • Χρήση περισσότερων δεδομένων εκπαίδευσης
  • Χρήση πιο διαφορετικών δειγμάτων
  • Βεβαιωθείτε ότι το περιβάλλον δοκιμών δεν διαφέρει πολύ από το περιβάλλον καταγραφής.
  • Ελέγξτε το cofusion Matrix στο AI Studio
  • Περιμένετε 5 λεπτά για να ζεσταθεί ο αισθητήρας και να προσαρμοστεί στο περιβάλλον.

Σημείωση: Χρειάζεται έως και ένα λεπτό για να εισέλθει το μείγμα αερίου στο εσωτερικό του περιβλήματος των αισθητήρων.

Δείγμα αρχείου(-ων) ρυθμίσεων για την εφαρμογή BME688 DigitalNose: