スマートホームを制御するための対話型ロボット。 エレクトロニクスの概要

レクシーの物語を続ける。 LexiプロジェクトはSkolkovo Foundationの情報技術クラスターのメンバーです。 この記事は、ハードウェアプロジェクトの開発に興味のある人、音声インターフェイスと「スマートホーム」の未来に興味のある人すべてにアピールします。 この記事では、デバイス内で使用される電子機器の概要を簡単に説明します。



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エレクトロニクスのレビューは、Lexi LLCのテクニカルディレクターであるRoman Zhukovによって行われます。 小説はプロジェクトの重要人物です。 最初の段階で、彼は次の分野に答え、完全に実装しました。



ビデオをわかりやすくするために、レビューのテキスト部分を補足します。







当初、デバイス自体は完成したハードウェアで組み立てられていたため、プレゼンテーションでデモを行い、コンセプトを改良するために、限られたモードで動作するプロトタイプをすばやく作成できました。 現時点では、特定のタスクとケースのために作られたすべての電子機器があります。



最も重要なデバイスバンドルから始めましょう。計算モジュール(図1)とベースボード(図2)です。

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これは非常に柔軟なバンドルで、長年にわたってデバイスを保守できます。 これは、産業用、自動車用、および商業用の特別な規格で記述されている特別なモジュールに基づいています。 このモジュールのソフトウェアを常に良好な状態にアップグレードおよび保守することにより、プロジェクトを長期にわたって開発および保守できます。



ベースボード上にある要素を順番に考えてみましょう。 カートリッジとしてコネクタに挿入される計算モジュール自体に加えて(一般的には取り外し可能でメンテナンス性が向上します)、ここにはUSBなどの汎用コネクタ、HDMIコネクタ(これを使用するために設計上必要です)があります他のプロジェクトのボード)、およびデバッグ情報の出力と工場でのテスト用。



SATAコネクタも確認できます。これもここにあり、コントローラによってサポートされています。 このコネクタは、将来プロジェクトの拡張ポートとして追加されました。



ボード上の補助コネクタが表示され、デバイスをデバッグできます-UART; 耐振動性と飛び出しの可能性を減らすガイドシステムを備えた特別なコネクタ。 珍しい外観にもかかわらず、実際にはUSBポートであり、サウンドモジュールに信号を送信します。 ここには、サウンドモジュールへの電力および信号伝送を含む、バックライトボードに電力を供給するマルチピンコネクタもあります。 側面には、使い慣れたミニUSBポートがあります。このポートは、ボードをフラッシュするように設計されています。



では、背面にあるものを見てみましょう。



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これはボードの背面(背面)側であり、すべてのメインポート(電源ポート、外部アクセサリを取り付けるためのポート)が収まるLexiの背面に面しています。 このデバイスは、開発の過程で外部アクセサリの存在を提供します。 主にLexiの人格を強調するために、それらは異なる場合があります。 ここでは、ネットワークポートも確認できます。 これは通常のRJ45コネクターです。ここでは、おなじみのツイストペアケーブルを使用して、ルーターを介してデバイスをインターネットに接続します。これは、Wi-Fiワイヤレス接続がない多くの場所の職場で需要があります。 システム時間を保存し、デスクトップコンピューター内のマザーボードに取り付けられているバッテリーなど、その他の機能を提供するバッテリーがあります。 他のすべては、データストレージ(既存のドライブなど)、ネットワークコンバーター、およびLexiのプライマリファームウェア用に設計されたジャンパーシステムのグループを提供する半導体スナップインです。



興味深いのは、特別なミニPCI-Expressコネクタのボード上の位置です。 このポートは、3Gまたは4Gモデムをインストールするためのものです(図3)。 一般に、(モノのインターネットの製品としての)製品は、事業者のモバイルネットワークを使用してワイヤレスネットワークに接続しなくても機能します。 このため、現時点ではこの製品はHuaweiによって特別なモデムで補完されています。Huaweiを使用すると、このデバイスの操作は完全に箱から出してすぐに使用できます。



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これがベースボードのすべてです。 ラジエーターやその他の多くのコンポーネントを取り外して、この製品を詳しく説明することはありません。 一般的に、これはデータ、アンテナ用コネクタなどを保存する標準ハーネスです。 これは純粋な電子機器です。



別のボードレビューに移りましょう。 これはデバイスのバックライトを提供するボードですが、それだけではありません(図4-5)。



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実際、ボードは多機能です。 前面(図5)側には、色と強度をプログラムで変更できる多くのLEDがあります。 したがって、レクシーは異なる色で光ることができます。 私たちのプロジェクトでは、バックライトは対話の過程でユーザーとの非言語的コミュニケーションの機能を果たします-それはコミュニケーション中に対話者にフィードバックを提供します。



センサーはボードの裏側にあり(図4)、動作を保証するLEDドライバーのシステムもあります。 センサーはベースボードから取り外されました。 一般に、これらはLexiをデバイスとしてパーソナライズするセンサーです。 彼らはその動きを認識し、温度と圧力を決定し、ユーザーとの音声通信を通じてこの情報を送信することができます。



ここでは、ベースモジュールにある、よく知られた応答ポートを確認します。 このモジュールを介して、データが送信され、電力が供給されます。 お気づきかもしれませんが、モジュールは通常とは異なる丸い形状をしており、サウンドモジュールはボードの中央に取り付けられているため、このレビューには含まれていません。



サウンドモジュールについては、2番目のレビューで説明します。 その中で、レビュー中に発生する可能性のある重要な問題を強調することができます。



データを送信し、この種類のループをこのデバイス内のボードに送ります(図6)。



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また、ビデオカメラ用の信号を送信するフレキシブルプリント基板の興味深い実装もあります(図7)。 モジュールにある5 Mpxマトリックスの解像度の特別な写真/ビデオカメラは、写真とビデオを撮影し、デバイスの前にいるあなたの存在を認識し、Lexiがあなたと自動的に通信し、あなたを自動的に検出します。



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製品の内部には、特別なホイップアンテナが1列に取り付けられています(図8)。 これらのアンテナは、3Gモードと4Gモード、およびWi-FiとBluetoothの両方で、信頼性の高い信号受信に十分な電力を備えています。 これらはすべて、ボード上にある特別なチップを通過します。 一般に、アンテナは仕切りの内側にある特別なコネクタに接続されます。



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特に、プロジェクトで特別な印刷タイプのアンテナをテストしました(図9)。これは一般にボードの1つに接着または取り付けられ、アンテナの寸法を小さくしますが、一般にホイップアンテナよりも悪化しました。 したがって、ホイップアンテナは、ハウジングにぴったり収まるため、取り残される可能性があります。



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すべての内部コンポーネントは、ロボットの開発中に複数の接続を考慮して設計および開発されました。



音声を出力するために使用されるスピーカー(図10)は、興味深い外観を持っています。 彼らは非常に珍しい形をしています:長方形。 それらの形状は、デバイスが丸みを帯びた形状であり、内部にスペースがほとんどないという事実によるものであり、デザインの観点から、細長いスピーカーは他のものよりも私たちに近づいてきました。 これらは、音声出力用に設計された周波数応答を持つ非常に高品質のドイツ語スピーカーです。



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Lexiは、ピンコネクタを備えた通常の電源から電力を供給されます。 これは絶対に標準的な電源です。 出力では、12Vを供給し、かなりの電力を消費し、通常の110-220Vコンセントから電力を供給されます。



これで、レクシーの電子機器の簡単な概要は終わりです。



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今後の出版物では、次のトピックをカバーする予定です。

  • サウンドモジュールの概要。
  • Lexiでスマートホームシステムを整理します。
  • 子供向けのインテリジェントなインタラクティブ教育玩具としてのレクシー。
  • 推奨システムに基づいて、Lexiプロジェクトで使用されるテクノロジー。
  • マイクの配列を使用したサウンドキャプチャ。
  • 音声認識。




2つのイベントを発表します。





プロジェクトを監視する最も効果的な方法は、ソーシャルネットワークです。




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