基于瑞薩RA6M1, S5D5搭配流量計(jì)感測(cè)器(FS1023)的智能飲水機(jī)語(yǔ)音控制方案

隨著人工智慧物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，不僅給我們的生活帶來了便利，也改變了過去使用者的習(xí)慣。以“智慧家電”為例，根據(jù)資策會(huì)網(wǎng)購(gòu)智慧家電的調(diào)查，有高達(dá)61%網(wǎng)友曾購(gòu)買小型智慧家電，像是掃地機(jī)器人、智慧電視、智慧音箱、電扇、電子鍋等都是近年智慧家電的人氣商品。

有鑒于此，瑞薩(Renesas)電子作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商，在這波浪潮中也推出許多的解決方案作為產(chǎn)品的開發(fā)。如今隨著語(yǔ)音辨識(shí)的高度應(yīng)用成長(zhǎng)，瑞薩(Renesas)電子攜手賽微科技(Cyberon Corp.)推出新一系列的語(yǔ)音控制應(yīng)用方案，即使在沒有聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，依舊能享受智慧家庭的樂趣。在此次的開發(fā)中，分別采用兩款MCU作為應(yīng)用的選擇:一款是RA系列的RA6M1，另一款是Synergy系列的S5D5。

采用瑞薩(Renesas)電子MCU - RA系列的RA6M1/Synergy系列的S5D5，搭配流量計(jì)感測(cè)器(FS1023)的智能飲水機(jī)語(yǔ)音控制技術(shù)，透過I2S界面接收DMIC麥克風(fēng)音訊，并經(jīng)由算法來擷取相對(duì)應(yīng)的指令動(dòng)作，當(dāng)啟動(dòng)飲水機(jī)進(jìn)行給水的過程，流量計(jì)感測(cè)器(FS1023)透過A/D界面回傳流量值給主控制芯片，舉例: 當(dāng)下達(dá)語(yǔ)音指令 -“我要100CC水”，執(zhí)行飲水機(jī)給水動(dòng)作，經(jīng)計(jì)算水量到達(dá)100CC即停止出水。

此兩款的MCU所搭載的語(yǔ)音辨識(shí)的算法是由賽微科技(Cyberon Corp.)所提供，其特色包括:
1.低功耗，高安全性和靈活的軟件包（RA-FSP/Synergy-SSP）。
2.本地語(yǔ)音識(shí)別算法。無需網(wǎng)絡(luò)連接，無需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)延遲即可執(zhí)行實(shí)時(shí)控制。
3.全球語(yǔ)言支持：現(xiàn)在全球范圍內(nèi)多達(dá)34種語(yǔ)言支持。
4.語(yǔ)音識(shí)別算法所需的硬體資源較少：
CPU運(yùn)行于CM4@60DMIPS，ROM：?256KB閃存，?50KB SRAM。 這取決于有多少命令支持。
5.高精度：?98％（每200個(gè)命令）。
6.每個(gè)命令所需要的硬體資源如下表:

7. 語(yǔ)音辨識(shí)表現(xiàn)的狀況:

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

? 全球語(yǔ)言支持多達(dá)34種，且所需的硬體資源較精簡(jiǎn)
? 賽微科技的語(yǔ)音辨識(shí)引擎，提供了優(yōu)異的抗干擾性
? 瑞薩所提供的FSP(Flexible Software Package) 和 Synergy Software Package(SSP) 快速的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制應(yīng)用

方案規(guī)格

RA6M1 MCU 規(guī)格:
? 處理器：120MHz Arm? Cortex?-M4F， 512KB Flash ROM， 256KB SRAM
? 工作溫度：-40℃ 至 + 105℃
? 支援界面：UART界面、PMOD 界面
? 燒錄方式：J-Link SWD 界面
? 開發(fā)環(huán)境：Renesas e2studio with FSP (請(qǐng)參閱博文: Renesas RA e2studio 與 FSP 下載安裝及程序編譯)

Synergy S5D5 MCU 規(guī)格:
? 處理器：120MHz Arm? Cortex?-M4， 512KB Flash ROM， 384KB SRAM
? 工作溫度：-40℃ 至 + 105℃
? 支援界面：UART界面、PMOD 界面
? 燒錄方式：J-Link SWD 界面
? 開發(fā)環(huán)境：Renesas e2studio with SSP 

方案來源于大大通。