WisCore SDK - это построенная на основе Linux-подобной операционной системе OpenWRT с открытым исходным кодом, платформа WisKey Alexa EVK.
Она заинтересует разработчиков, вдохновлённых идеями интеграции возможностей современных сервисов с голосовыми помощниками в индивидуальные интеллектуальные сетевые приложения.
Наиболее широкое применение виртуальные ассистенты получили в новаторских схемах интерактивного управления самыми разнообразными элементами домашней автоматики и взаимодействия с электронными гаджетами в беспроводных решениях "умного дома".
WisKey Alexa EVK предусматривает возможность:
• Обновления программного обеспечения;
• Подключения к последовательному и удалённому терминалам;
• Управления настройками беспроводной сети;
• Управления выводами GPIO общего назначения;
• Активации и переназначения UART;
• Передачи данных между последовательным подключением и TCP;
• Управления контроллерами Arduino через последовательное соединение.
В платформе реализована поддержка трёх типов соединения: Serial, Telnet, SSH2.
Отладочный порт Micro USB Debug предоставляет доступ к набору UNIX-утилит командной строки Busybox.
Модульная система WisKey Alexa WisCore EVK
Платформа WisKey Alexa (WisCore EVK) состоит из трёх составных частей, соединяемых между собой в единую систему по принципу модульного конструирования. В неё входят:
Материнская плата WisAP несёт на себе все представленные коммуникационные порты, здесь же расположены регуляторы напряжения. Кроме сетевых и USB-портов с разъёмом питания, плата содержит слот карт TF/microSD, проприетарные периферийные выводы для пристыковки модулей WisCore и WisAudio, а также полный набор Арудино-совместимых контактов, с возможностью продолжения расширения аппаратной части приложения. Уровень логических сигналов Арудино-совместимых контаков - 3.3 вольта. Единственная пользовательская кнопка WPS/RESET с 5-секундным удержанием в нажатом положении служит для восстановления роутера WisCore в исходный режим точки доступа.
Поверх материнской устанавливается однопроцессорная плата WisCore, выполняющая функции проводного и беспроводного роутера, способного работать в режиме точки доступа AP (по умолчанию), и в роли клиента STA. Роутер функционирует на ОС OpenWRT и обладает собственным графическим web-интерфейсом с возможностью глубокой настройки сетевых протоколов и системных параметров (только в режиме точки доступа). Режим клиента применяется для сопряжения платформы с облачным сервисом Amazon Alexa через мобильное приложение на IOS или Android (требуется индивидуальный аккаунт Amazon Alexa). В дополнение к мощному высокопроизводительному процессору MTK7628A, плата укомплектована чипами памяти Winbond ОЗУ 64 МБайт, ПЗУ 16 МБайт, и парой разъёмов iPEX U.FL для подключения двух внешних антенн WiFi.
Верхушкой трёхслойного бутерброда является звуковой модуль WisAudio, запрограммированный на распознавание ключевой голосовой команды "Алекса". В модуль интегрированы высокотехнологичные процессоры обработки и звукоулавливающая составляющая из двух электронно-механических микрофонов, уровень чувствительности которых позволяет распознавать произнесённые команды в относительно шумном окружении, даже в радиусе немалого расстояния от устройства. Предусмотрена защита от ложных срабатываний в виде кнопки отключения микрофонов, присутствует 3.5 мм разъём аудиовыхода AUX внутреннего усилителя для воспроизведения звуковых событий и сообщений.
Комплекс WisCore Alexa EVK полностью работоспособен "из коробки". О том как всего за три простых шага выполнить подключение аппаратной платформы к сервисам Amazon и начать пользоваться голосовым помощником, можно узнать из короткой 5-минутной видео-инструкции, ссылка на которую находится в разделе "Полезные ссылки".
Электропитание платформы
Электропитание платформы построено на схеме поэтапной регулировки напряжения. Цепочка преобразований состоит из 9~12-вольтового напряжения на входе DC5521, снижаемого до 5 вольт первым встроенным регулятором (5 вольт совместимо с напряжением USB-портов). Вторым преобразователем напряжение снижается до рабочих 3.3 вольт, поэтому весь комплекс платформы WisKey Alexa EVK может быть запитан как от USB-порта, так и через Ардуино-совместимые входы, при одинаковом условии допустимой максимальной 2-амперной нагрузки на используемые источники напряжения.
Обзор материнской платы WisAP
Материнская плата оснащена пользовательскими портами и интерфейсами, имеющими соответствующие шелкографические обозначения:
• «CON1» - Отладочный порт Micro USB;
• «CON2» - Хост-порт USB 2.0 для подключения USB-накопителей;
• «CON3» - Разъём питания платформы DC 5,5 х 2,1 мм, напряжение на входе DC 9...12 В (2 А);
• «CON4» - Порт RJ45 интерфейса LAN для подключения к локальной сети;
• «CON5» - Порт RJ45 интерфейса WAN для подключения к глобальной сети Интернет;
• «J2» - Слот для карт TF / MicroSD;
• «SW1» - Кнопка восстановления режима точки доступа WiFi (Recovery, GPIO38);
• «P1, P2» - Штыревые разъёмы звуковой платы WisAudio;
• «P3...P6» - Штыревые разъёмы, совместимые с платформой Ардуино (например, Arduino DUE DC 3,3 В).
Расстояние между контактами штырьевых разъёмов P1...P6 составляет 2,54 мм.
Функциональное назначение выводов платы WisAP
Перемычки переключателя S1
Перемычки выставленные в разном положении, позволяют настраивать функции, доступные через отладочный порт Micro-USB.
• Коммуникация USB-UART1 к чипу MT7628, функция последовательной связи. Центральный контакт C_TX замкнут с левым RX1, центральный контакт C_RX замкнут с левым TX1;
• Коммуникация USB-UART0 к чипу MT7628, функции отладки и обновления ПО. Центральный контакт C_TX замкнут с правым RX0, центральный контакт C_RX замкнут с правым TX0. Скорость передачи данных 57600 бод.
WiFi-роутер WisCore MT7628
Доступ к беспроводным сетевым настройкам предусматривается тремя вариантами:
• Через мобильное приложение на IOS/Adnroid;
• Напрямую по IP-адресу веб-страницы с графической оболочкой системы OpenWRT;
• С использованием командной стройки в программном терминале через отладочный порт USB.
В первом и втором случае устройство (ПК, ноутбук, планшет, смартфон, и т.д.), подключаемое для изменения сетевых настроек, должно быть сопряжено по WiFi или LAN-порт с модульным аппаратным комплексом WisCore Alexa.
Первоначальный идентификатор точки доступа должен выглядет как "WisProduct_macaddr" (например, WisCore_F99032 или WisAP_EE000C), для режима AP в последствии может быть переименованы имя и пароль.
IP-адрес стартовой веб-страницы для входа в меню OpenWRT, содержащее множественные разделы сетевых и системных настроек, включая данные различных состояний устройства - «192.168.230.1».
Подробное описание каждого метода настроек можно найти на странице проекта WisCore Alexa, ссылка на него расположена в разделе «Полезные ссылки».
Функциональное назначение выводов платы WisKey WisCore MT7628 с межконтактным шагом 2 мм
ВНИМАНИЕ! Перед каждым включением всего комплекса WisKey Alexa или модуля WisCore MT7268 в отдельности, следует убедиться в присоединении используемых приёмо-передатчиком антенн WiFi.
Отсутствие антенны может привести к выходу модулей из строя!
Технические характеристики:
• Варианты питания:
•• DC 9...12 В. От сетевого адаптера через разъём DC5521;
•• DC 5 В. Через порты USB-A, Micro-USB, или выводы Ардуино-совместимых контактов;
• Максимальная нагрузка по току: 2 А (суммарно для платформы WisKey и подключённой периферии);
• Рабочее напряжение (уровень логики): DC 3,3 В;
Материнская плата WisAP V1.1
• Порты Ethernet: WAN (1х), LAN (1х);
• Порты USB: Полноразмерный USB 2.0 Host, отладочный MicroUSB Debug;
• Интерфейсы: GPIO, UART (2х), I2C, SPI, I2S/PCM, SD-XC;
• Слот чтения/записи для TF / Micro SD карт;
• Мост USB-UART: CH340;
• Встроенный 3,3-вольтовый регулятор напряжения;
• Кнопка сброса Reset;
• Индикаторы питания и состояния сети;
• Совместимость с Arduino;
Микрокомпьютерная плата WisCore
• Модель: BL-M7628NA1 V1.0 (RAK633);
• Процессор: MediaTek MTK7628A 2x2 MIMO;
• Энергопотребление: До 800 мА;
• Частота ядра: 580 МГц;
• Производительность: MIPS24K;
• Память ОЗУ (RAM): 64 МБайт Winbond;
• Память ПЗУ (FLASH): 16 МБайт Winbond;
• Беспроводная связь: WiFi 2.4 ГГц IEEE 802.11 b/g/n;
• Скорость трансляции данных по воздуху: До 300 МБит/с;
• Рабочий режим: роутер, точка доступа AP, клиент STA, репитер WDS;
• Поддержка протоколов PPPOE, STATIC, DHCP, PPTP, L2TP, WPA, SSH;
• Чувствительность приёмника: Минимум -95 дБм;
• Мощность передатчика: Максимум 20 дБм;
• Антенна WiFi: Внешняя;
• Антенные порты: iPEX (2х);
• Интерфейсы: WAN (1х), LAN (До 4-х штук), GPIO, UART (2х), I2C, SPI, I2S/PCM, SD-XC, JTAG;
• Поддержка обновления прошивки и сброса к заводским настройкам;
• Операционная система: OpenWRT (основана на Linux);
• Поддержка языков программирования: Python.
Звуковая плата WisAP Audio V2.0
• Поддержка сервиса цифрового ассистента Alexa Amazon;
• Голосовая интерактивность, пробуждение по ключевому слову "Alexa"
• Светодиодный индикатор состояния Alexa Status
• Стерео-микрофонная система "свободные руки" Truly Handsfree на MEMS MP34DT01
• Кнопка отключения микрофона MuteMic
• Двухпроцессорная обработка звука на чипах ZL38062 и ZL38067
• Технология полнодуплексного стерео-аккустического эхо- и шумоподавления AcuEdge
• Одноканальный предусилитель D-класса 2.65 Вт NCP2820 для внешнего динамика
• Интерфейсы: I2C, I2S
• Поддержка IOS и Android;
• Температура эксплуатации: -10...+50 градусов Цельсия;
• Общие размеры: ~93 х 54 х 16 мм;
• Масса: ~64 г.
Комплект поставки:
• Плата WisKey WisAP;
• Плата WisKey WisCore;
• Плата WisKey WisAudio;
• Антенна WiFi (2х);
• Внешний динамик;
• Ethernet-кабель 1 м;
• Адаптер питания AC 100...240 В (0,3 А) / DC 12 В (2 А) c USA-вилкой.
Техническая документация:
• Характеристики MT7628, datasheet (англ., PDF 9,6 МБ);
• Принципиальная схема материнского модуля WisAp (англ., PDF 340 КБ);
• Принципиальная схема звукового модуля WisAudio (англ., PDF 440 КБ).
Программное обеспечение:
• Прошивка для ядра MT7628/88 платформы WisKey WisCore Alexa EVK;
• Библиотека исходного программного кода модуля WisCore-SDK;
• Приложение WisCore.APK для Android 4.0+ в магазине приложений Google Play;
• Офф-лайн версия приложения WisCore.APK v1.0.3 (APK, 1,8 МБ).
Полезные ссылки:
• Страница проекта WisCore Alexa на сайте «GitHub»;
• Видео-урок по запуску приложения в сервисе «Amazon»
