基于芯科科技xG24开发套件实现语音控制灯光的简易步骤

本设计指南详细介绍了在Silicon Labs（芯科科技）的EFR32xG24开发套件上使用TensorFlow Lite Micro（TFLM）创建语音控制灯光应用的过程。该示例使用keyword_spotting_on_off_v3.tflite模型（推荐），用于检测“on”和“off”关键词。

硬件：EFR32xG24开发套件板（BRD2601B Rev A01）

软件：Simplicity Studio（SiSDK 2024.12 或更高版本）

有关模型创建的更多信息，请参阅MLTK教程：https://siliconlabs.github.io/mltk/mltk/tutorials/keyword_spotting_on_off.html

语音控制灯光提升智能家居实用性

在现代家庭中，大多数电器仍然通过开关或移动应用程序进行手动操作，这对某些用户（如老年人或身体不便者）来说可能不方便甚至难以使用。现有的智能家居系统通常仅依赖单一的连接方式，例如Wi-Fi或蓝牙，导致在覆盖范围、可靠性和响应速度方面存在局限。此外，许多系统过度依赖持续的互联网连接，缺乏自然的语音交互，从而降低了用户便利性和整体系统效率。

因此，亟需一种高效、用户友好且易于使用的家庭自动化系统－导入语音控制功能，能够通过直观且可靠的交互方式，实现对家电的无缝控制。以下是基于芯科科技xG24开发套件实现语音控制灯光的简易步骤：

1.安装AI/ML扩展

点击顶部栏中的“Install”。

点击“Manage Installed Packages”。

在“SDKs” 下，安装最新版本的 AI/ML 扩展（SiSDK 2024.12 及以上版本可用）。

2.在Simplicity Studio中新建项目

在“File”菜单中选择“New” >> “Silicon Labs Project Wizard”。

选择目标开发板（EFR32xG24 Development Kit）、SDK（Simplicity SDK v2024.12.0 或更高版本）、以及 IDE/工具链（如GNU ARM v12.2.1）。点击“Next”。

选择“Empty C++ Project”，点击“Next”。

为项目命名并点击“Finish”。

3.添加机器学习软件组件

打开项目文件（扩展名为.slcp）。

在“Software Components” 中搜索“aiml”。

点击“Enable Extension” 启用 AI/ML 扩展。

展开AI/ML → Machine Learning → TensorFlow，选择“TensorFlow Lite Micro” 并点击“Install”。

系统会提示安装额外组件

Debug Logging：选择 “Debug Logging using IO Stream”（如需要）或“Debug Logging Disabled”。点击“Install”。

Kernels：选择“MVPv1 Accelerated Kernels”。点击“Install”。

4.配置TFLM组件

在TensorFlow Lite Micro软件组件中点击“Configure”。

设置“Arena Size”。本示例输入1，表示系统将在运行时动态确定最佳内存区域大小。

5.引入并转换模型

在项目的config目录下创建tflite子目录（可选但推荐）。

将keyword_spotting_on_off_v2.tflite 文件拖入config/tflite 目录（若未创建子目录则直接放入config）。

框架会自动将.tflite 文件转换为 C 数组（生成在autogen 目录下的sl_tflite_micro_model.c）。同时，TFLM 解释器也会自动初始化。

6.模型性能分析（可选）

高级用户可使用MLTK Model Profiler Utility对模型进行性能分析，以便优化。

对于本基础示例，此步骤并非必需。

7.运行模型

初始化TFLM API：添加必要代码以初始化TFLM解释器。

提供输入数据

读取输出数据

获取输出张量

8.实现后处理逻辑

开发算法：根据模型输出（如int8_t value）判断是否识别到“on”或“off”。

触发事件：根据后处理结果执行动作，例如控制LED。

可参考voice_control_light.cc、recognize_commands.h、recognize_commands.cc 以及AI/ML 扩展示例中的逻辑，完成LED 控制与命令识别。

项目中还需添加麦克风、音频处理和 LED 控制相关组件。

访问芯科科技Github空间以获取关于本用户指南的完整内容：https://www.silabs.com/documents/public/marketing-materials/voice-control-light-tutorial.pdf