Tài liệu điều khiển thiết bị bằng giọng nói với raspberry pi 2

  • Số trang: 104 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 1679 |
  • Lượt tải: 2
loveydove

Tham gia: 05/08/2015

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG PHẠM KIM PHƯỢNG Tên đề tài luận văn: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI VỚI RASPBERRY PI 2 Chuyên ngành Mã số học viên : : Khoa học máy tính 126011019 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS BÙI VĂN MINH TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2016 1. CHUẨN Y CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN Luận văn tựa đề: “Điều khiển thiết bị bằng giọng nói với Raspberry Pi 2”, công trình được Phạm Kim Phượng thực hiện và nộp nhằm thỏa một phần yêu cầu tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Khoa học máy tính. Chủ tịch Thư ký Phản biện 1 Phản biện 2 Uỷ viên Giảng viên hướng dẫn TS Bùi Văn Minh TP. HCM, ngày tháng năm 2016 2 2. LÝ LỊCH CÁ NHÂN: Họ và tên: Phạm Kim Phượng. Sinh ngày: 16 tháng 02 năm 1984. Nơi sinh: Tiền Giang. Tốt nghiệp THPT tại trường THPT Trần Khai Nguyên, Quận 5, TPHCM, năm 2012. Tốt nghiệp đại học tại trường Đại Học Sư Phạm TPHCM, năm 2007. Từ năm 2007 đến nay: Làm việc tại trường THPT Trần Khai Nguyên, Quận 5, TPHCM. Địa chỉ liên lạc: 43/59 B Dạ Nam, P2, Quận 8, TPHCM. Email: phamphuong0216@gmail.com Điện thoại: 0907 850 083 3 3. LỜI CAM ĐOAN Tác giả cam đoan rằng luận văn này: “Điều khiển thiết bị bằng giọng nói với thiết bị nhúng Raspberry Pi 2” là bài nghiên cứu của chính tác giả. Ngoại trừ những tài liệu tham khảo được trích dẫn trong luận văn này, tác giả cam đoan rằng toàn luận văn này chưa từng được công bố hay được sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác. Luận văn này chưa bao giờ được nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các trường đại học hoặc cơ sở đào tạo khác. Mặc dù đã cố gắng, nhưng do những hạn chế của người viết về mặt kiến thức, kinh nghiệm, thời gian, trang thiết bị và tài liệu nên nội dung và hình thức không tránh khỏi thiếu sót. Tác giả mong nhận được những góp ý chân thành từ thầy cô và các bạn đọc để luận văn được hoàn thiện hơn. TP.HCM, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Kim Phượng 4 4. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS Bùi Văn Minh, thầy đã tận tình hướng dẫn, định hướng, giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian nghiên cứu thực hiện luận văn này. Thầy đã giúp đỡ em tiếp cận với khoa học, những tri thức mới trong xã hội và đạt được thành công trong lĩnh vực nghiên cứu của mình. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thông tin – Viện đào tạo sau đại học – Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng. Các thầy cô đã luôn nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian qua. Tôi xin cám ơn đến các bạn cùng lớp đã cho tôi những ý kiến đóng góp đáng giá, mở ra nhiều hướng tiếp cận mới làm phong phú khả năng thực tế của khóa luận. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thành viên trong gia đình, những người luôn ở bên động viên và tạo điều kiện cho tôi thực hiện tốt khóa luận này. TP.HCM, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Kim Phượng 5 5. TÓM TẮT Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng suất lao động. Đặc biệt sự ra đời và phát triển các công nghệ mới nhằm tạo ra sự tự động hóa, sự tiện lợi trong xã hội cũng như trong công nghiệp. Theo luồng phát triển đó, các dự án nhà thông minh (SmartHome) lần lượt ra đời, góp phần tiện lợi hơn cho cuộc sống hiện đại. Gần đây, những nghiên cứu về nhận dạng giọng nói dần được ứng dụng vào lĩnh vực này. Ở một số nước trên thề giới, việc điều khiển bằng giọng nói đã được nghiên cứu, ứng dụng vào đời sống và sản xuất đã ra đời vài năm trở lại đây. Như ở MỸ đã được ứng dụng để điều khiển robotcam trong y khoa. Riêng ở nước ta lĩnh vực này còn khá mới. Do đó chúng ta cần có sự đầu tư để nghiên cứu theo kịp công nghệ mới này để phục vụ cho nhu cầu xã hội. Thấy được khả năng phát triển và nhu cầu tìm hiểu về điều khiển bằng giọng nói của chính bản thân và của những người yêu thích mong muốn được sử dụng công nghệ này, tôi đã bắt tay vào thực hiện nghiên cứu đề tài: “Điều khiển thiết bị bằng giọng nói sử dụng thiết bị Raspberry Pi” 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 : Giới thiệu Trình bày lý do chọn đề tài, mục tiêu nghiên cứu và những nội dung chính yêu cầu nghiên cứu. Qua đó trình bày xu hướng ứng dụng và nhu cầu thực tiễn về một số thiết bị điện được điều khiển thông qua giọng nói với Raspberry Pi. 1.2: Tổng quan tài liệu Trình bày tổng quan về các bước thực hiện chọn thiết bị, phần mềm cài đặt, lý thuyết về xử lý tiếng nói và công nghệ liên quan từ đó chọn giải pháp thực hiện cho luận văn CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm về âm thanh Giới thiệu về âm thanh và nhiễu âm thanh trong qua trình xử lý và nhận dạng tiếng nói. 2.2 Tổng quan về xử lý tiếng nói Tổng quan về xử lý tiếng nói 2.3 Xử lý tín hiệu số trong xử lý tiếng nói Giới thiệu các thuật toán xử lý tín hiệu số trong xử lý tiếng nói 2.4 Nhận dạng tiếng nói Giới thiệu về nhận dạng tiếng nói với những từ riêng lẻ và câu CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN ĐIỀU KHIỂN THIÊT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI Giới thiệu về cách nhận dạng giọng nói, tổng hợp âm thanh và nền tảng thực hiện trong luận văn CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN VÀ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ Xây dựng các chức năng của hệ thống đang có, từ việc điều khiển thủ công đến điều khiển bằng giọng nói cũng như việc tương tác hỗ trợ lẫn nhau giữa chế độ điều khiển thủ công và điều khiển bằng giọng nói. 7 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Trình bày tổng kết lại những kết quả đạt được của luận văn, những mặt còn hạn chế và hướng phát triển của đề tài trong tương lai để tạo ra được một sản phẩm hoàn chỉnh ứng dụng rộng rãi với mô hình điều khiển thiết bị điện thông qua giọng nói. 8 7. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN......................................................................... 14 1.1 GIỚI THIỆU ................................................................................... 14 1.1.1 Lý do chọn đề tài, lĩnh vực nghiên cứu .......................................... 14 1.1.2 Những nghiên cứu đã thực hiện trên máy tính nhúng Raspberry Pi và câu hỏi, giả thiết nghiên cứu của đề tài ................................................... 15 1.1.3 Mục tiêu nghiên cứu đối tượng nghiên cứu, giới hạn phạm vi nghiên cứu: .......................................................................................................... 19 1.1.4 Những nội dung chính yếu cần nghiên cứu ................................... 19 1.2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................ 20 1.2.1 Raspberry Pi là gì ? ........................................................................ 20 1.2.2 Các phiên bản của Raspberry Pi [23] ............................................. 20 1.2.3 Các hệ điều hành cho máy tính nhúng Raspberry Pi 2 .................. 27 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................ 31 2.1 KHÁI NIỆM VỀ ÂM THANH ............................................................. 31 2.1.1 Khái niệm về âm thanh: ................................................................. 31 2.1.2 Các hiệu ứng âm thanh:................................................................. 32 2.1.3 Nguyên lý chuyển đổi A/D: .......................................................... 33 2.1.4. Điều chế xung biên: ...................................................................... 34 2.1.5 Lấy mẫu lý tưởng: ......................................................................... 35 2.1.6. Định lý Nyquist và hiện tượng chồng phổ: ................................... 37 2.1.7. Lấy mẫu thực tế: ........................................................................... 38 2.1.8 Lượng tử hoá: ................................................................................ 40 2.1.9. Mã hoá: ......................................................................................... 45 2.1.10. Dither:......................................................................................... 46 2.1.11 Các tần số lấy mẫu chuẩn: ........................................................... 49 2.1.12 Chức năng tiền nhấn: .................................................................. 50 2.2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ TIẾNG NÓI .............................................. 51 2.2.1.Tổng quan về xử lý tiếng nói ......................................................... 51 2.2.2 Cấu trúc ngôn ngữ nói .................................................................... 55 2.3 XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ TRONG XỬ LÝ TIẾNG NÓI ......................... 59 2.3.1 Xử lý tín hiệu số ............................................................................. 59 2.3.2 Phép biến đổi Fourier ..................................................................... 60 2.3.3 Phép biến đổi Fourier rời rạc.......................................................... 60 2.3.4 Các bộ lọc số và cửa sổ .................................................................. 62 2.3.5 Biểu diễn tín hiệu tiếng nói: ........................................................... 62 2.3.6 Mã hóa tiếng nói............................................................................. 66 2.4 NHẬN DẠNG TIẾNG NÓI.................................................................. 70 2.4.1 Các hệ thống nhận dạng tiếng nói .................................................. 70 2.4.2 Mạng Neuron nhân tạo (Artificial Neural Network- ANN) .......... 77 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN, THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN BẰNG GIỌNG NÓI. ....................................................... 83 3.1 Nhận dạng giọng nói là gì ? ............................................................ 83 3.2 Tổng hợp âm thanh là gì ?............................................................... 84 9 3.3 Nền tảng thực hiện .......................................................................... 84 3.4 Giới thiệu về Jasper ......................................................................... 84 CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN VÀ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ ............................ 86 4.1 Thiết kế điều khiển. ......................................................................... 86 4.2 Lắp đặt thiết bị điện......................................................................... 86 4.3 Cơ chế hoạt động: ........................................................................... 89 4.4 Sử dụng thư viện ............................................................................. 90 4.5 Thiết kế điều khiển .......................................................................... 91 4.6 Sơ đồ kết nối.................................................................................... 92 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 97 5.1 Kết quả đạt được ............................................................................. 97 5.2 Thuận lợi: ........................................................................................ 97 5.3 Khó khăn ......................................................................................... 97 5.4 Hạn chế ............................................................................................ 97 5.5 Hướng phát triển đề tài.................................................................... 97 10 8. DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Quá trình lắp ráp chiếc xe ô tô điều khiển từ xa sử dụng Raspberry Pi Hình 1.2 Bộ RasPiLapse của Rick Adam Hình 1.3 Hệ thống máy tính Raspberry Pi trên xe ô tô của Suzuki Swift Hình 1.4 Máy pha cafe Hình 1.5 Quang phổ kế Hình 1.6 Thiết bị đo nhiệt và độ ẩm Hình 2.1 Raspberry Pi Zero Hình 2.2 Raspberry Pi 2 Model B Hình 2.3 Raspberry Pi 3 Hình 2.4 RaspberryPi 2 Hình 2.5 Chi tiết trên Board RaspberryHình 2.6 40 chân GPIO Hình 2.7 Giao diện hệ điều hành Raspbian Hình 2.8 Hệ điều hành Noobs Hình3.1: Nguyên lý chuyển đổi A/D: Hình3.2 : Điều chế xung biên Hình 3.3 Quá trình lấy mẫu (PAM) trong miền thời gian (sau điều chế biên độ xung) Hình 3.4. Phổ điều chế với các biên phụ (fs∀fmax) xung quanh tần số lấy mẫu trong miền tần số. Hình 3.5 Khôi phục tín hiệu audio tương tư Hình 3.6 Hiện tượng chồng phổ Hình 3.7 Lấy mẫu thực tế của hiện tượng chồng phổ Hình 3.8 Quá trình lấy mẫu và giữ trong miền tần số 11 Hình 3.9 a) thời gian lấy mẫu và giá trị lượng tử hoá 4 bit Hình 3.9 b) giá trị giư Hình 3.9 c) sai số lượng tử hoa Hình 3.10 Mức lượng tử và lỗi lượng tư Hình 3.11 Xác suất trung bình nằm giữa hai giá trị là +Q/2 và – Q/2: Hình 4.1: Các thành phần cơ bản của một hệ thống chuyển đổi văn bản thành tiếng nói Hình 4.2 : Chuyển đổi các từ đã chuẩn hóa sang các âm vị tương ứng Hình 4.3 : Bộ máy phát âm Hình 5.1 : Mô hình hóa nguồn âm đối với âm hưu thanh Hình 5.2 Cách biểu diễn lý học và toán học a. Mô hình lý học giữa đoạn ống m và m + 1 b. Mô hình toán học của đoạn ống thứ m Hình 5.3 một số ứng dụng trong lĩnh vực xử lý tiếng nói. Hình 6.1 tần số cơ bản không thay đổi của không dấu Hình 6.2 tần số cơ bản giảm dần của dấu huyền Hình 6.3 Tần số cơ bản tăng dần của dấu sắc Hình 6.4 Tần số cơ bản của dấu nặng Hình 6.5 Tần số cơ bản của dấu hỏi Hình 6.6 Tần số cơ bản của dấu ngã Hình 6.7 Biên độ và tần số cơ bản giảm dần về phía cuối câu.của các từ trong câu trần thuật Hình 6.8 Hình ảnh dạng sóng và tần số cơ bản của câu không có ngữ điệu và câu có từ để hỏi Hình 6.9 Các chuyển tiếp trạng thái trong mô hình Markov Hình 6.10 Sự tiến hóa của mô hình Markov Hình 6.11: Kiến trúc tổng quát của một ANN Hình 6.12: Quá trình xử lý thông tin của một ANN 12 Hình 6.13: Mối quan hệ giữa Internal Activation và kết quả (output) Hình 8.1 Relay Hình 8.2 : Cơ chế hoạt động của phần mềm Hình 8.3: Mô hình thiết kế điều khiển Hình 8.4 Sơ đồ kết nối Hình 8.5 Relay Hình 8.6 Sản phẩm 9. DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Ngữ âm học và âm vị học Bảng 5.1 Công thức cho biến đổi ZT Bảng 5.2 Các dãy và DFT tương ứng của chúng Bảng 9.1 Kết quả nhận dạng 10. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DSP: Diagital Signal Processor – Xử lý tín hiệu số PCM: Pulse Code Modulation – Kỹ thuật điều chế xung mã PAM: Pulse Amplitude Modulation - Phương pháp điều chế xung biên PAM TTS: Text-to-Speech - Hệ thống chuyển văn bản thành tiếng nói NTSC (National Teltevision System Committee) - hệ video được sử dụng hầu hết ở Bắc Mỹ và Nam Mỹ PAL (Phase Alternating Line) - hệ Video được dùng phần lớn ở Châu Âu, châu Á FT (Fourier Transform) - biến đổi Fourier FFT (Fast Fourier Transform) - biến đổi Fourier nhanh HMM (Hidden Markov Model) - Mô hình Markov ẩn 13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU 1.1.1 Lý do chọn đề tài, lĩnh vực nghiên cứu Với tình hình phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin đang trở nên nóng hơn bao giờ hết. Công nghệ hiện đại, tự động hóa trở thành một điểm nóng của các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển. Để mọi thứ trở nên tiện lợi hơn các nhà khoa học đã không ngừng miệt mài phát triển các phần mềm, ứng dụng, phần cứng để phục vụ cho nhu cầu sống hằng ngày để trở nên tiện lợi hơn. Ngày nay, vấn đề đảm bảo an toàn và tự động hoá ngày càng được các doanh nghiệp, cơ quan đánh giá cao về ích lợi mà hệ thống đem lại. Một số công ty ở Việt Nam cũng đã không ngừng đầu tư và phát triển có nhiều hệ thống và điều khiển bằng giọng nói như: Switch air, BKAV (dự án Smart home),… ngoài ra Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng suất lao động. Đặc biệt sự ra đời và phát triển các công nghệ mới nhằm tạo ra sự tự động hóa, sự tiện lợi trong xã hội cũng như trong công nghiệp. Đối với các nước ngoài thì việc điều khiển bằng giọng nói đã được nghiên cứu và chế tạo để ứng dụng vào đời sống và sản suất cũng chỉ mới ra đời vài năm trở lại đây. Như ở MỸ đã được ứng dụng để điều khiển robotcam trong y khoa. Riêng ở nước ta lĩnh vực này còn khá mới. Do đó chúng ta cần có sự đầu tư để nghiên cứu theo kịp công nghệ mới này để phục vụ cho nhu cầu xã hội. Từ những lý do trên, thấy được khả năng phát triển và nhu cầu tìm hiểu về điều khiển bằng giọng nói của chính bản thân và của những người yêu thích mong muốn được sử dụng công nghệ này, tôi đã bắt tay vào thực hiện nghiên cứu đề tài tôi đã quyết định thực hiện đề tài: “ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI THÔNG QUA MÁY TÍNH NHÚNG RASPBERRY PI” - Tình hình nghiên cứu đề tài (Giới thiệu và đánh giá sơ bộ các công trình nghiên cứu đã có của các tác giả trong và ngoài nước liên quan đến đề tài luận văn): Những ứng dụng tuyệt vời từ Raspberry Pi: 14 Raspberry Pi là máy tính Linux phục vụ cho những công việc thông thường có kích thước như một chiếc thẻ tín dụng được sản xuất bởi Raspberry Pi Foundation, là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người có thể sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau. Nhiệm vụ ban đầu của dự án Raspberry Pi là tạo ra máy tính rẻ tiền có khả năng lập trình cho những sinh viên, nhưng Pi đã được sự quan tầm từ nhiều đối tượng khác nhau. Tuy nhiên, với sức sáng tạo vô biên của con người, chúng ta đã biến Raspberry Pi thành rất nhiều sản phẩm khác nhau với khả năng ứng dụng tuyệt vời. 1.1.2 Những nghiên cứu đã thực hiện trên máy tính nhúng Raspberry Pi và câu hỏi, giả thiết nghiên cứu của đề tài 1.1.2.1 Làm xe ô tô điều khiển từ xa [23] Trang CMProgrammers đã đưa lên một clip giới thiệu cách làm một chiếc ô tô điều khiển từ xa với việc lặp đặt lên đó một bộ máy tính Raspberry Pi. Hình 1.1 Quá trình lắp ráp chiếc xe ô tô điều khiển từ xa sử dụng Raspberry Pi 15 1.1.2.2. Thiết bị hỗ trợ chụp time – lapse: [23] RasPiLapse là một bộ thiết bị do Rick Adam chế tạo dựa trên nền tảng thiết bị của Raspberry Pi. Một thiết bị hỗ trợ chụp ảnh time-lapse chuyên nghiệp có thể lấy đi của chúng ta đến 650 USD (khoảng 13,6 triệu đồng), thế nhưng, với sản phẩm được điều khiển bởi Pi của nhà phát triển Rick Adam, cái giá này giảm xuống chỉ còn vài chục USD. Hình 1.2 Bộ RasPiLapse của Rick Adam 1.1.2.3. Raspberry Car – Hệ thống máy tính cho ô tô [23] [24] Nếu chúng ta lái một chiếc xe hơi thế hệ cũ, chưa được trang bị các thiết bị giải trí tối tân, hãy để Raspberry Pi giúp ta. Tính đến thời điểm này, đã có vài hệ thống máy tính cho xe hơi được phát triển từ Pi, thậm chí chúng còn đi kèm với một màn hình cảm ứng. Có thể kể đến ví dụ điển hình của suzukiswift. Hình 1.3 Hệ thống máy tính Raspberry Pi trên xe ô tô của Suzuki Swift 16 1.1.2.4. Máy pha cà phê hoạt động qua di động [23] Một nhà phát triển người Đức có tên Sacha Wolter cùng một vài người bạn của mình đã “chế tạo” lại chiếc máy pha cà phê Nespresso bằng cách gắn nó với một chiếc Raspberry Pi. Kết quả là phiên bản mới của chiếc máy pha cà phê này có thể được kích hoạt thông qua điện thoại. Hình 1.4 Máy pha cafe 1.1.2.5. Làm Quang phổ kế với Raspberry Pi [23] Bob LeSuer đã chế tạo một bộ Quang phổ kế giá rẻ và hữu dụng dựa trên Raspberry Pi. Điều ấn tượng là họ đã kết hợp giữa ngôn ngữ Mathematica và C. Đó là ứng dụng đầu tiên của ngôn ngữ Mathematica, đã nhìn thấy trên Pi và cho thấy đó là một nền tảng tuyệt vời để tạo ra các đồ thị khoa học. Hình 1.5 Quang phổ kế 17 1.1.2.6. Đo nhiệt và độ ẩm [23] [25] Chúng ta đều cần đo nhiệt độ và độ ẩm cho phòng máy chủ hoặc phòng làm việc, phòng họp, nhưng thiết bị chuyên dụng có thể đắt đỏ. Raspberry Pi có thể làm điều này chỉ với chi phí chừng 50 USD. Thiết bị giám sát sẽ truy cập đến cơ sở dữ liệu SQL và lấy dữ liệu từ nhiều cảm biến, tạo thành đồ thị giao diện web. Vì hướng đẫn theo từng bước nên qua đó, ta cũng có thể biết được cảm biến Raspberry Pi đọc dữ liệu và lưu trữ kết quả của cảm biến như thế nào đến cơ sở dữ liệu. Hình 1.6 Thiết bị đo nhiệt và độ ẩm Trong luận văn này tôi nghiên cứu tập trung vào việc trả lời câu hỏi: làm sao để lập trình ứng dụng trên thiết bị Raspberry Pi 2,Việc thu nhận tín hiệu và xử lí tín hiệu từ Raspberry Pi như thế nào? Lắp đặt sao cho phù hợp? Lập trình xử lý giọng nói như thế nào? Xử lý tín hiệu từ các cảm biến ra sao? rờ le hoạt động như thế nào? 18 1.1.3 Mục tiêu nghiên cứu đối tượng nghiên cứu, giới hạn phạm vi nghiên cứu: • Nghiên cứu cách sử dụng các chân tín hiệu của mạch Raspberry P2 và ứng dụng của nó vào việc lập trình cho đề án. • Sử dụng thư viện của Jasper để xử lý giọng nói. • Cách thiết lập và xử lý giọng nói. • Cách kết nối mạch Raspberry Pi. • Cách lập trình xử lý giọng nói để điều khiển thiết bị. • Cách điều khiển thiết bị điện (đèn, quạt, cửa, rèm …) thông qua rờ le. 1.1.4 Những nội dung chính yếu cần nghiên cứu • Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình python, hệ điều hành Raspbian • Tìm hiểu thư viện của Jasper. • Xử lý giọng nói và điều khiển bật tắt thiết bị điện 220V và ứng dụng cảm biến nhiệt để xác định được nhiệt độ. • Tìm hiểu phương thức hoạt động của Relay trong việc ngắt nguồn mạch điện chính. • Tìm hiểu cách lập trình, cách sử dụng hiệu quả máy tính nhúng Raspberry Pi 2 để phục vụ đề tài. 19 1.2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Trình bày tổng quan về các bước thực hiện chọn thiết bị, phần mềm cài đặt, lý thuyết về xử lý tiếng nói và công nghệ liên quan từ đó chọn giải pháp thực hiện cho luận văn. 1.2.1 Raspberry Pi là gì ? Raspberry Pi là máy tính giá 35USD kích cỡ như iPhone và chạy HĐH Linux. Với mục tiêu chính của chương trình là giảng dạy máy tính cho trẻ em. Được phát triển bởi Raspberry Pi Foundation – là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người có thể sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau.[5] 1.2.2 Các phiên bản của Raspberry Pi [23] 1.2.2.1 Raspberry Pi Zero Ngày 25/11/2015 Raspberry Pi Foundation đưa ra một sản phẩm mới nhất, được mệnh danh là nhỏ nhất trong các sản phẩm Raspberry Pi với tên gọi Raspberry Pi Zero. Bo mạch chỉ dài 65mm, rộng 30mm và dày 5mm. Nó có điều khác biệt so với các sản phẩm trước. Trong khi Raspberry Pi 2 đánh dấu một mốc quan trọng trong cấu hình lẫn thiết kế bên ngoài của Raspberry Pi thì phiên bản Zero lại gần như đi ngược lại. Raspberry Pi Zero giảm cả về kích thước lẫn giá tiền. Nó nhỏ hơn tới 3 lần so với Raspberry Pi 2. Tuy nhiên nó vẫn là anh em nhà RPI và chúng ta sẽ theo dõi các thông tin chi tiết hơn về bản Zero này ở phía dưới. 20
- Xem thêm -