1. 环境搭建与数据采集
任务目标
在Edge Impulse平台上创建一个新项目,并通过开发板(如Arduino Nano 33 BLE Sense或兼容设备)采集加速度计数据,为后续的振动或运动分类任务准备数据集。完成本案例后,你将拥有一个包含已标记加速度样本的Edge Impulse项目,可直接进入impulse design阶段。
环境与依赖
- Edge Impulse账号(免费版即可)
- 支持的开发板:Arduino Nano 33 BLE Sense、Arduino Nicla Vision、ESP32(需外接MPU6050等)或手机(Edge Impulse移动端App)
- Edge Impulse CLI(可选,用于命令行上传数据)
- 浏览器(推荐Chrome)
实现步骤
1. 创建Edge Impulse项目
- 登录 Edge Impulse Studio。
- 点击 Create new project,命名项目(如
accel_classifier),选择 Accelerometer data 作为数据类型。 - 进入项目后,在左侧导航栏选择 Devices 标签页。
2. 连接开发板并配置数据采集
- 使用USB线连接开发板到电脑。
- 在 Devices 页面,点击 Connect a new device,选择 Arduino Nano 33 BLE Sense(或你的实际板型)。
- 按照页面提示安装Edge Impulse固件(若尚未安装)。对于Nano 33 BLE Sense,可直接使用 官方烧录指南 中的预编译固件。
- 设备连接成功后,页面会显示实时传感器读数(加速度X/Y/Z轴)。
3. 采集加速度计数据
- 在 Data acquisition 页面(或Devices页面下的采集标签),设置以下参数:
- Label:输入样本类别名称,例如
idle(静止)、shake(摇晃)、tap(敲击)。 - Sample length:建议
2000 ms(2秒),频率默认62.5 Hz(Nano 33 BLE Sense的IMU默认采样率)。 - Sensor:选择
Built-in accelerometer。
- 点击 Start sampling,在采样期间执行对应动作(如保持静止、摇晃板子)。
- 采样完成后,样本自动保存到 Data acquisition 页面的样本列表中。
- 重复上述过程,为每个类别采集至少 3分钟 总数据(例如每类采集90个样本,每个2秒)。建议每类样本数尽量均衡。
4. 数据划分与验证
- 在 Data acquisition 页面,点击右上角 Perform train/test split,按默认80/20比例划分训练集与测试集。
- 确认每个类别在训练集和测试集中均有样本。
验证方法
- 在 Data acquisition 页面,点击任意样本右侧的波形图标,应能看到三轴加速度随时间变化的曲线,且曲线形态与采集时的动作相符(静止时近似直线,摇晃时有明显波动)。
- 在 Dashboard 页面,确认项目数据集中包含已划分的训练/测试样本数量,且每个类别样本数不少于20条。
- 若使用手机采集,可在Edge Impulse App中完成相同操作,数据会自动同步至同一项目。
常见问题
- 设备无法连接:检查USB线是否支持数据传输(非充电线),尝试重新插拔或更换端口。
- 采样数据全为0:确认开发板固件已正确烧录,并在Devices页面看到实时波形。
- 样本长度不足:若动作持续时间短,可减小采样长度至1000ms,但需保证后续分类任务中每个样本包含至少一个完整动作周期。
完成以上步骤后,你的Edge Impulse项目已具备可用的加速度计数据集,可直接进入下一阶段设计Impulse(信号处理与分类模型)。