首先我的数据并没有做任何任何的处理，本来我是打算加一个直流滤波的，首先是效果不太好，其次是我都用上机器学习了我为什么还要自己处理数据？机器学习本事的目的就是节约我们的脑子，利用机器来提取特征，而不是我们自己去提取特征（直流偏置本身也是一种特征），就算我的信号有其他的误差，我们可以处理一下提高分辨度，但是！对于机器而言，这些本身就是他的特征，我们只需要告诉机器，哪些特征是对的，哪些特征是错的！
/ c1 z* \- @9 ]$ `2 J) ~
训练模型方面，我们使用MAX30102每10ms采样一次，每128次采样作为一组数据上传。
1 a* Y+ j  w1 P: t8 v
4 ], p2 o: Z8 y2 M+ d

1. int i = 0;
   
2. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
3. {
   
4.     maxim_max30102_read_fifo(&red,&ir);
   1 l7 V/ v* p7 l; s1 a4 i% T
5.     printf("%ld ",ir);
   3 B, v9 J* O7 P( F
6.     i++;
   
7.     if(i==128)
   
8.     {
   - F" Z* p2 w& \: X; r& F
9.       i=0;
   
10.       printf("\n");
    
11.     }
    ; D; Y" {/ H. H
12. }

复制代码

# u+ e; x4 \5 {0 e* N这里我们不对数据进行任何处理，因为既然我们选择了机器学习就是为了节省我们对于数据的处理，节省对于特征的提取。

模型训练
我们打开NanoEdge AI Studio,这次的项目我们选择异常检测。
3 e: {# i+ S" i5 H/ S0 l+ N2 `

( d0 g- L  h6 f9 U. U3 l
5 I& m! U) \! h- g4 X8 H! m
7 ?9 P, u+ N7 W2 l8 ?3 r$ Z0 U5 |
1 f5 X5 B( z0 ~' ]$ w8 M5 n9 }传感器选择通用传感器，轴数为1，芯片型号选择自己所需要的芯片型号。
2 S, T, V9 ^" F& ^' y8 ^/ |" l


% ^# f; K) S- ?9 q- gRegualr signals 常规数据
6 Z8 w4 q4 O0 h7 q* ?) uAbnormal signals 异常数据
9 @( b- Z$ p1 O7 Q0 u" `
/ ^' ]- I; m! z/ D0 y* {, [我们通过串口（USB）分别导入正常的信号和异常的信号。
* j  u% @) Y1 r& _" W4 f1 K- O+ q
0 ?+ x9 x! c. S9 e4 c  C* y# U& P: W
' E# |  L. n, m& X/ D* K
/ m+ m  i% T& N# ]  G1 y

数据集尽可能多且广泛并且经典。
3 p0 Z  v% g& |" `
4 v: l4 r; R' k$ b7 l1 K- E' O  u

我们总共导入了两百组信号，这些信号包含了大拇指，中指以及稍微靠前的位置和稍微靠后的位置，保证数据集的范围足够的广泛。

1 I5 A, d2 L9 h0 V

异常信号就非常简单，我们放在那里空置信号，晃动信号这里我放在那里测了总共三百多组（打游戏打忘记了）。
4 N) V) o$ c0 ]& o  |; q% T6 F
然后利用这两组信号进行训练。



我们将异常信号和正常信号全部选上，之后进行训练。
4 F+ M: |; q$ Q. W
: Y# C" p6 u9 C

; v7 i0 G, p: E/ z" U之后查看训练详情，等待模型训练完成。



可以看到，训练完的模型无论是准确率还是RAM大小Flash大小，都相当的合适，接下来我们测试一下我们的模型。
8 }& z" x1 G: |/ i$ B; j% i
8 V: N/ c8 R6 X3 L1 w( l& ?) s: ~
" v) S, x2 |6 o9 z: Q3 ~
! t. P5 Z3 r8 D4 b. `; }  g这边可以查看训练过程中的模型。



验证我们的模型。
3 O9 ]# Y% m9 O+ s. w; n
" C* \3 u" @( |: B

这里需要注意的是，我们第一次导入数据会先进行训练，异常检测需要有一个学习环节。

官方的手册中推荐了至少十组正常数据进行学习。



我录了21组正常数据进行学习。
1 K' u) R& `2 O. z' v, n
然后就可以对模型进行验证。

7 E9 G! @; i& ]2 F3 D9 D

; u+ C( Y; _% }2 s+ i
; D) ]% ~, z$ ~$ }: c2 ^9 I+ k6 W部署我们的模型，其中需要他的.a文件和.h文件。
# n) e7 W& d; `3 P: s

, p: a2 a6 E1 ]. \3 S
这里我们需要使用CubeIDE来编程。因为这里的.a文件是静态文件，静态文件使用keil编程有点麻烦，需要安装GCC编译器，STM32CubeIDE集成好了可以编译.a文件。

, S" }7 T" V/ \  z

6 ^2 C8 i6 K; Z2 b. l$ {在属性中添加静态库的路径。
# O3 q' d) C0 A  {) A


在库中添加路径，我们的.a文件是libneai.a，这里需要省略lib和后缀.a



导入NanoEdgeAI的库函数。



可以看到这里有三个函数，初始化函数，学习函数以及预测函数。

1. enum neai_state MyState;

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* F1 A8 e$ z) K' Z( O% g$ I6 A定义一个枚举变量用来存放标志位。
2 y5 |5 h9 H$ G- @) _9 v1 Z

1. MyState  = neai_anomalydetection_init();//初始化

复制代码

% v3 K* a$ l5 }& i  H3 g初始化我们的模型。

1. float IRD[128];
   $ |& F# J9 k' t  v) W  Q" F
2. int i = 0;
   
3. int LeranTime= 0;
   
4. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   : ^  Q% ~+ Z! r# x% K7 g
5. {
   
6.     uint8_t yuce;
   
7.     maxim_max30102_read_fifo(&red,&ir);
   
8.     IRD[i] = ir;
   + v/ |. d6 D6 u/ g! x
9.     i++;
   5 z4 J+ |/ N( a9 ^7 p
10. 
    " N2 h% o9 H; U2 J
11.     if(i==128)
    ( f9 ^2 d% h0 V+ U: E2 f2 F: _; x
12.     {
    8 q3 d* p5 T5 W7 y! v% h3 D
13.       if(LeranTime<10)
    7 b+ y+ Z5 ?9 Q2 e5 G
14.       {
    
15.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOF, GPIO_PIN_9);//LED翻转
    , x2 n6 x/ A2 J. t5 v( A# s; ~
16.         neai_anomalydetection_learn(IRD);
    
17.       }
    1 L% u/ _7 D9 s; E+ J2 U
18.       else
    
19.       {
    
20.         neai_anomalydetection_detect(IRD, &yuce);
    . i8 F/ n& p5 F2 _
21.         if(yuce>80)
    " H, C9 |( y  e$ Q
22.         {
    8 X9 j' W) h; t$ P3 v" c
23.           HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_10, 1);
    
24.         }
    
25.         else
    6 z7 z8 f8 c  |$ }! d) D9 e3 b
26.         {
    
27.           HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, GPIO_PIN_10, 0);
    
28.         }
    / s7 b, h+ k: H
29.       }
    
30.       LeranTime++;
    
31.       i = 0;
    # j2 d: C1 m* m7 \0 D& z* X
32.     }
    1 C$ I& A- _& H  m) n& Y3 x* C6 b
33. }

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1 ]. d8 y6 X; m我们在定时器回调函数中调用，上电之后前十次为学习阶段，之后对测量值进行预测，当预期值>80即认为状态正常，则灯灭。
, _$ s+ x8 j) _如果预期值<80则报警灯想起。

( x( \3 K5 F, `( h$ R

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+ ^" R& _" h. }; ]( b) I! z