| 作者/攝影 | 曾吉弘 |
| 難度 |
★☆☆☆☆ |
| 材料表 | 機器人王國購買【AI嗅覺實驗套件】連結
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wio terminal 與 tinyML
tinyML 是指在 Arduino 這類 MCU 板子上也能做到簡易的神經網路推論，讓基本的感測器資料分析也能透過機器學習來找到更多有趣的資訊。Wio Terminal 就是在這股浪潮下所產生的一個產品，除了使用 ATSAMD51 核心並搭配 Realtek RTL8720DN 的 Wi-Fi / 藍牙晶片，還支援自家的 Grove 系列感測器。最重要的當然是本文核心 – tinyML，可將所收集到的資料透過 edge impulse 網站來進行一條龍的處理、訓練與測試流程，再把神經網路檔案匯出到 wio terminal 上來執行，過程不能說超簡單，但確實已經方便非常多了！
我們已經寫了一篇文章 來介紹了如何使用 wio terminal 的光感測器來辨識手勢，本文要介紹使用 wio termianl 所提供的好用韌體，來收集咖啡、酒精的氣味資料。非常有趣的題目，您一定會喜歡的喔！
本文章將使用 Grove – 多通道氣體感測器 V2，直接接上 wio terminal 的任一個 grove 接口就好，也歡迎購買套件包喔~（機器人王國購買【AI嗅覺實驗套件】連結）
開始吧！
1.wio terminal 的基本環境設定
關於 wio terminal 的基本環境設定，請參考 上一篇文章。我也錄製了影片帶您一步步操作：
不過呢，這次就不用自己再寫 arduino 的上傳程式了，直接使用 seeed 所提供的好用 firmware (點我下載 .uf2 檔)。請把 wio terminal 接上電腦，再把它的開關往 use port 的方向拉兩下，它會變成一個 Arduino 的磁碟，請把 .uf2 檔丟進去就會自動更新這個韌體，之後再重新插拔 usb 線讓他重開機就好了，簡單~
開啟 cmd 或 anaconda prompt，開始上傳資料 (如果還沒有安裝 node.js 的畫，請安裝 node.js v14 以上) ：
2. 連上 edge impulse
先安裝 edge impulse cli 工具
接著輸入以下指令來登入 edge impulse 網站 (當然您需要先註冊帳號，並在網站上建立一個專案)：
請依序輸入帳號密碼、命名 wio terminal 裝置 (如圖中的 wio_nose)、、選擇專案 (我也取名為 wio_nose)，最後看到 “[WS ] Go to https://studio.edgeimpulse.com/studio/63509/acquisition/training to build your machine learning model! ”，就可以回到 edge impulse 網站了。
3. edge impulse 收集資料
請確認氣體感測器已經接好，並開啟 edge impulse 網站，進入您所建立的專案，點選左側的 Data acquisition，先看到右側的 Sensor，從下拉式選單可以看到wio 內建與常用的感測器只要接好就好，這樣就不用修改上一份教學中的 upload.ino 的讀取邏輯了 (感動)
先輸入 Label 為你所定義的類別，在此有以下三個類別：
- coffee: 泡一杯香濃的咖啡吧~
- 75_alcohol: 容易取得的 75% 洗手酒精
- surrounding：遠離以上兩種氣味的環境
將感測器置於該情境中，例如咖啡杯上方、噴了酒精的衛生紙，按下 Start sampling，在此我們把 Sample length (ms) 樣本長度設定為 10000 ms，因為氣味會延續一段時間。
收集完三類別的資料如下圖，可以看到四軸的資料變化：
- coffee 的資料
- 75_alcohol 的資料
- surrounding：遠離咖啡與酒精的環境氣味資料
4.建立 impulse 來訓練神經網路
詳細設定請參考上一篇，請看我的 impulse 與神經網路設定：
使用以下設定來訓練，準確度有到 100% ！別高興太早，這應該只能說這三種味道的差異本來就很大，您之後可以試試看去分析紹興酒與高粱酒的差別，挑戰性應該很高
5.使用 EON tuner 最佳化
EON tuner 可針對各平台來最佳化，整個流程需要數小時，不過這期間您還是可以進行其他操作，請參考以下設定來設定 target：
- Dataset category: continous motion (震動、氣味等時間較久的訊號)，如果是上一篇的手勢，請改選 motion events
- Target device：wio terminal
- Time per inference: 2000 ms (這裡可以自由設定，氣味的話就久一點吧)
6.匯出檔案
匯出步驟請參考上一篇，恭喜完成囉！