老實(shí)說，這是一個不錯的設(shè)備，面部識別工作非常順利（考慮到它是在邊緣完成的）。它可以使用串行或 I2C 連接到任何微控制器。可以輕松訓(xùn)練相機(jī)識別人臉、物體或顏色。這實(shí)際上是通過按下按鈕來完成的。

這兩種設(shè)備都非常昂貴，但請記住，這是一個原型，我選擇使用這些設(shè)備是因?yàn)樗刮夷軌蚋斓厣蓱?yīng)用程序。如果大規(guī)模生產(chǎn)，可以考慮使用更便宜的替代品。

看看赫斯基鏡頭相機(jī)

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后端

后端架構(gòu)圖

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該項(xiàng)目的后端僅由 Blynk 的基礎(chǔ)設(shè)施組成，該基礎(chǔ)設(shè)施將消息從 IoT 設(shè)備中繼到移動應(yīng)用程序。Arduino Yun 向 Blynk 發(fā)送一個包含鼓舞人心的信息的字符串。然后將該消息中繼到應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序?qū)⑵渥鳛橥ㄖl(fā)送給用戶。該應(yīng)用程序可以輕松創(chuàng)建，然后部署在 iOS 和 Android 上。

市場調(diào)查

已經(jīng)簡要進(jìn)行了市場調(diào)查，以確定競爭并確定產(chǎn)品的 USP。以下是所進(jìn)行的市場調(diào)查的摘要。

競爭產(chǎn)品和類似產(chǎn)品

市面上有好幾種類似的產(chǎn)品，在谷歌上搜索“智能鏡子”可以找到。這些產(chǎn)品的問題在于它們非常專注于一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其中溫度和天氣預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)顯示在鏡子上。

與這些產(chǎn)品相反，SmileMirror 旨在擁有一個簡單的功能，如果他們照鏡子，它會簡單地向用戶發(fā)送一個鼓舞人心的信息。這種簡單性在這些旨在在用戶的鏡子上顯示大量信息的設(shè)計(jì)中是獨(dú)一無二的。

獨(dú)特的賣點(diǎn)

該應(yīng)用程序的 USP 是一種將人放在首位的方法，并開發(fā)了一個系統(tǒng)，當(dāng)人們照鏡子時，他們可以得到提升，從而提高他們對自己的尊重和自我價(jià)值。

用戶角色

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典型人物的角色是40到50歲的女性。雖然這個設(shè)備是針對女性的，但大多數(shù)人都可以從中受益。用戶最好有中等收入并且在他們的身體形象方面遇到問題。

項(xiàng)目實(shí)施

我在下面總結(jié)了創(chuàng)建這個項(xiàng)目所需的所有步驟。

讓我們準(zhǔn)備好東西吧！

首先，我們需要獲取項(xiàng)目所需的組件。這些組件在下面列出。

• Arduino Yun Rev2
• DF Robot Huskylens
• 移動電源
• 電線
• 面包板

您需要的組件

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或者，您可以使用 Arduino Uno 和 ESP8266 模塊。如果您需要任何幫助，請?jiān)谶@種情況下修改代碼或給我發(fā)送消息。

設(shè)置相機(jī)

我們需要做的第一件事是設(shè)置相機(jī)模塊。我們希望對其進(jìn)行設(shè)置，以便在我們看它時它能夠識別我們的臉。

此鏈接位于 DF Robot 提供的文檔中，并解釋了如何在設(shè)備上注冊人臉。請按照上述文檔中提供的步驟，并在繼續(xù)下一步之前用相機(jī)記住一張臉。

硬件方面

看看所有連接的東西

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現(xiàn)在我們已經(jīng)設(shè)置了相機(jī)，我們可以移動到 Arduino Yun 上。如果您的 Arduino Yun 開箱即用，您需要對其進(jìn)行設(shè)置并將其連接到 WiFi。Arduino 發(fā)布的這個頁面可以指導(dǎo)您完成設(shè)置。

在您的 Arduino Yun 啟動并運(yùn)行后，接下來要做的就是連接電路。下圖顯示了相機(jī)應(yīng)連接到 Arduino Yun 的方式。對于這個項(xiàng)目，我們將使用 Serial 與相機(jī)進(jìn)行通信。

粗略看一下原理圖

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請?jiān)徤厦娴氖疽鈭D中包含 Arduino Uno，不幸的是，DF Robot 沒有可用于其 Huskylens 模塊的fritzing 部件，因此我不得不使用他們網(wǎng)站上發(fā)布的接線圖。

讓我們看一下代碼

所以現(xiàn)在我們的電路已經(jīng)啟動并運(yùn)行了，讓我們看一下這個項(xiàng)目所需的代碼。我使用下面代碼部分中鏈接的 Arduino IDE 編譯了一個程序。在這一部分中，我將引導(dǎo)您了解代碼中的主要功能，并解釋它們的作用并將它們放在上下文中。

// CHANGE: Insert your Blynk token here
char auth[] = ""; // insert project token

// define messages
int numberOfMessages = 4; // set manually to reduce use of memory
String inspirationalMessages[] = // you can change the messages just be aware of the memory on the device
{
    "Keep Going!",
    "You can do this!",
    "You’re doing great!",
    "Show them what you've got!"
};

這段代碼可以在程序的開頭找到。第一個變量需要由用戶編輯以允許設(shè)備連接到自定義 Blynk 應(yīng)用程序。然后設(shè)備會將幾條鼓舞人心的信息存儲為一個數(shù)組。您可以更改這些消息，但要注意 Arduino Yun 上的存儲使用情況，因?yàn)槿绻粩U(kuò)展，它會非常有限。

// globals
float waitTime = 120; // time to wait until sending message (seconds)
bool counting = false; // are we counting time?
time_t currentTime;
time_t startTime;
int errorNr = 0;
int errorAdmital = 25; // quit on 25 (cannot be bigger than waitTime)

更多變量，這些非常重要，盡管用戶可以更改所有變量，但了解每個變量控制的內(nèi)容至關(guān)重要。

• waitTime以秒為單位的時間量，如果一直存在人臉，則向用戶發(fā)送通知
• 計(jì)數(shù)存儲 2 分鐘是否計(jì)數(shù)。看到人臉時開始計(jì)數(shù)
• currentTime UNIX 中的當(dāng)前時間。來自 Blynk RTC
• startTime在 UNIX 中開始計(jì)數(shù)的時間。
• errorNr相機(jī)未檢測到人臉的讀取次數(shù)
• errorAdmital在設(shè)備放棄計(jì)數(shù)之前允許的未檢測到面部的讀取次數(shù)。

// get the data from the camera module
void processCamera()
{
    if(huskylens.request())
    {
        if(huskylens.available())
        {
            while(huskylens.available())
            {
                HUSKYLENSResult result = huskylens.read();
                processResult(result);
            }
        }
        else
        {
            errorNr++;
            if(errorNr > errorAdmital) // if face not detected for a while, stop counting
            {
                startTime = 0;
                counting = false;
            }
            if(errorNr > 1000) // reset value to prevent overspill
            {
                errorNr = 0;
            }
        }
    }
}

這是微控制器不斷運(yùn)行的循環(huán)。循環(huán)讀取攝像頭模塊輸出的數(shù)據(jù)。設(shè)備檢查模塊是否連接，是否正在上報(bào)數(shù)據(jù)。這個循環(huán)還負(fù)責(zé)錯誤計(jì)數(shù)；如果相機(jī)沒有檢測到人臉，錯誤的數(shù)量將增加。

// process the data coming from the Huskylens module
bool processResult(HUSKYLENSResult result) // only runs if block detected
{
    if(result.command == COMMAND_RETURN_BLOCK) // if block returned
    {
        if((currentTime - startTime) > waitTime) // check if the waiting time is over
        {
            if(counting) // if so, send the phone notification
            {
                Serial.println("");
                Serial.println("[loop] Face Identified for " + String(waitTime) + " seconds");
                Blynk.notify(getMessage()); // send the inspirational message
                delay(30 * 60 * 1000); // Set to 30 minutes. If device does not resume running the code, consider using an alarm from time library
                errorNr = 0;
                counting = false;
            }
        }
        if(result.ID == 0) // if face not recognised
        {
            Serial.println("Face Not Recognised ID: " + String(result.ID));
            if(counting)
            {
                errorNr = 0;
            }
        }
        else // if face is recognised
        {
            Serial.println("Face Recognised ID: " + String(result.ID));
            if(!counting) // if the face was just noticed, start counting
            {
                startTime = now();
                Serial.println("face set at" + String(startTime));
            }

            counting = true;
            errorNr = 0;
        }
    }

return true;
}

現(xiàn)在這個循環(huán)看起來有點(diǎn)混亂，但它的功能很簡單；檢查 2 分鐘是否結(jié)束并發(fā)送通知。除此之外，如果注意到一張臉，循環(huán)開始計(jì)算 2 分鐘并重置返回的錯誤數(shù)。

編譯代碼

Arduino IDE

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接下來要做的是在 Arduino 中打開代碼，將 Arduino Yun 插入并將應(yīng)用程序上傳到設(shè)備上。取消注釋 void loop() 中的最后幾行很重要，因?yàn)檫@會將所有變量轉(zhuǎn)儲到串行監(jiān)視器。

調(diào)試時，嘗試將waitTime設(shè)置為 5 秒，并在這段時間內(nèi)將您的臉放在框架中。保持串行監(jiān)視器打開，如果你得到一個打印說數(shù)據(jù)正在發(fā)送到 Blynk，你就完成了！

如果您沒有成功，請不要擔(dān)心。Huskylens 模塊背面有一個 RGB LED，如果它檢測到一個記憶的臉，它會變成綠色，如果它檢測到一個它不熟悉的臉，它會變成藍(lán)色。如果它是藍(lán)色的，請確保您的面部已注冊。如果它關(guān)閉，請確保相機(jī)處于面部識別模式，方法是旋轉(zhuǎn)滾輪（在相機(jī)頂部，在您的左側(cè)），直到出現(xiàn)面部識別。如果沒有任何效果，而您根本不知道該怎么做，請隨時給我發(fā)消息。

讓后端排序

現(xiàn)在讓我們在Blynk方面工作。您可以獲得適用于Android和iOS 的應(yīng)用程序。安裝應(yīng)用程序后，請按照以下步驟開始。創(chuàng)建一個帳戶并確保您已登錄，然后再繼續(xù)。

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打開 Blynk 應(yīng)用程序，您應(yīng)該會看到如上圖所示的屏幕（可能沒有項(xiàng)目空間）。

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接下來，向右滑動直到出現(xiàn)此屏幕，單擊“新建項(xiàng)目”按鈕以創(chuàng)建一個新項(xiàng)目。

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現(xiàn)在為項(xiàng)目命名并從下拉菜單中選擇 Arduino Yun。按創(chuàng)建。

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您現(xiàn)在將被引導(dǎo)到一個空白畫布，您可以在其中構(gòu)建您的應(yīng)用程序。單擊畫布或向左滑動以顯示可用的小部件。

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從列表中，依次選擇通知和 RTC 小部件并將它們放置在畫布上。

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你應(yīng)該最終得到這樣的東西。現(xiàn)在您需要做的最后一件事是單擊屏幕頂部的齒輪圖標(biāo)，然后按Copy All按鈕將身份驗(yàn)證令牌復(fù)制到剪貼板（包含它的電子郵件也已發(fā)送給您）。現(xiàn)在將其粘貼到第 30 行變量 auth[] 的代碼中。

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按屏幕右上角的開始按鈕開始運(yùn)行應(yīng)用程序。你準(zhǔn)備好了！

把它放在一起！

最后，再次運(yùn)行調(diào)試代碼，您應(yīng)該會在手機(jī)上收到帶有啟發(fā)性消息的通知。尤里卡！現(xiàn)在注釋掉最后的調(diào)試并上傳最終代碼以在設(shè)備上分發(fā)。剩下要做的就是把它放在鏡子上。

你有這個！

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讓我們安裝它

最后，需要很少努力的部分（希望如此）。我很幸運(yùn)，在墻壁和鏡子背面之間有驚人的空間，讓我可以把所有的組件都扔到鏡子后面，只留下鏡子前面的相機(jī)。

這對您來說可能會有所不同。如果您真的很喜歡這個項(xiàng)目，請考慮為該設(shè)備添加一個 3d 外殼。如果要批量生產(chǎn)該設(shè)備，顯然需要所有設(shè)計(jì)的一致性，因此最好使用 3D 打印外殼。

前方

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背部

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反射

嗯，這是一個有趣的項(xiàng)目（對我來說）。我在臨近截止日期的時候參加了比賽，我正忙于學(xué)習(xí)，但后來冠狀病毒來了，再也沒有什么可學(xué)習(xí)的了。無論如何，我需要用家里的東西做一些東西。Huskylens 是我首先想到的，因?yàn)槲抑皼]有機(jī)會使用它。

所以，我想出了一個競賽的點(diǎn)子，它最好以心理健康為目標(biāo)，并想出了一個智能鏡子設(shè)計(jì)。我最初想把鼓舞人心的信息寫在鏡子上，當(dāng)有人看著它時點(diǎn)亮它，但由于時間限制，我不得不重新考慮并想出了向用戶發(fā)送信息通知的想法。

總體而言，該項(xiàng)目進(jìn)行得相當(dāng)順利，我認(rèn)為它可以大規(guī)模生產(chǎn)，也許整個設(shè)備可以安裝到 PCB 上并以這種方式運(yùn)輸。但無論如何，我決定針對更年期帶來的多種癥狀，而不是制造那個時期女性獨(dú)有的產(chǎn)品。SmileMirror，雖然是針對更年期女性的，但每個人都可以使用。

我必須承認(rèn)，我在開發(fā)產(chǎn)品時面臨的最大挑戰(zhàn)是使用變量。我已經(jīng)有一段時間沒有真正用 C++ 編寫代碼了，在玩過 JS 和 python 之后，很難回到變量類型。我花了大約一個小時尋找在 Yun 上存儲 UNIX 時間的方法（因?yàn)?Yun 以比其他微控制器更小的精度存儲所有數(shù)值變量）。但除此之外，這是一個令人愉快的項(xiàng)目。我希望你喜歡它！

笑鏡

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