51. Localización del hablante con una red de dispositivos ESP32
- Author
-
Monferrer Duran, Rubén, Paradells Aspas, Josep, and Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Telemàtica
- Subjects
Communication protocols ,Home automation ,Domótica ,Procesado del habla ,Protocolos de comunicación ,Posicionamiento ,Microcontroladors ,Synchronization ,Enginyeria de la telecomunicació [Àrees temàtiques de la UPC] ,Microcontroladores ,Domòtica ,Speech processing ,Computer network protocols ,Sincronización ,Processament de la parla ,Speech processing systems ,Microcontrollers ,Protocols de xarxes d'ordinadors ,Positioning - Abstract
This project proposes a voice activated home automation system with location functionalities. The system consists of microcontrollers distributed around the home with a microphone that perform a voice activity detection in real-time. Then a communication protocol has been designed to manage the audio transmission from the microcontrollers to the controller device using WiFi. The controller can then locate the source of the audio performing trilateration with the time difference of arrival of the signals into the microphones. Time precision is needed in the voice detection and the network needs to be synchronized. Several methods are proposed and tested. Using the WiFi beacons as reference. Generating multicast UDP datagrams periodically. At the end, the synchronization is implemented using the output of a zero crossing detector connected to the mains electricity because the other methods had some limitations. Finally, a provisioning method is proposed for easier deployment. Este proyecto propone un sistema domótico activado por voz con funcionalidades de localización. El sistema consiste en microcontroladores distribuidos por el hogar con un micrófono que realizan una detección de voz en tiempo real. Después se ha diseñado un protocolo de comunicación para gestionar la transmisión de audio de los microcontroladores al dispositivo controlador utilizando WiFi. El controlador puede localizar el origen de audio haciendo una trilateración de la diferencia de los tiempos de llegada de la señal a los micrófonos. Es necesaria una gran precisión temporal en la detección de voz y la red debe estar sincronizada. Varios métodos han sido propuestos y probados. Utilizando los beacons WiFi como referencia. Generando datagramas UDP en multidifusión de forma periódica. Al final, la sincronización ha sido implementada utilizando la salida de un circuito detector de paso por cero conectado a la toma de corriente del hogar ya que los otros métodos presentan limitaciones. Finalmente, se ha propuesto un método de aprovisionamiento para un despliegue más fácil. Aquest projecte proposa un sistema domòtic activat per veu amb funcionalitats de localització. El sistema consisteix en microcontroladors distribuïts per la llar amb un micròfon que realitzen una detecció de veu en temps real. Després s?ha dissenyat un protocol de comunicació per a gestionar la transmissió d?àudio dels microcontroladors al dispositiu controlador utilitzant WiFi. El controlador pot localitzar l?origen d?àudio fent una trilateració de la diferència dels temps d?arribada de les senyals als micròfons. És necessària una gran precisió temporal a la detecció de veu i la xarxa ha d?estar sincronitzada. Diversos mètodes han estat proposats i provats. Utilitzant els beacons WiFi com a referència. Generant datagramas UDP en difusió selectiva de forma periòdica. Al final, la sincronitació ha estat implementada utilitzant la sortida d?un circuit de pas per zero connectat a la presa de corrent de la llar ja que els altres mètodes presenten limitacions. Finalment, s?ha proposat un mètode d?aprovisionament per a un desplegament més fàcil.
- Published
- 2020