Acionamento de comandos por voz aplicado a uma embarcação movida a energia fotovoltaica

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema embarcado utilizando a Raspberry Pi 3 B+ para controle por voz de uma embarcação movida a energia solar, com comunicação entre os módulos realizada por meio do protocolo Controller Area Network (CAN). O sistema foi projetado para funcionar de forma eficiente em ambientes com alto nível de ruído e sem conexão com a internet, utilizando o mecanismo de detecção de palavra de ativação e reconhecimento de fala offline com a biblioteca Vosk. A escolha dos componentes e tecnologias considerou a disponibilidade prévia dos materiais e a necessidade de baixo consumo energético e resposta rápida. São abordados os fundamentos de sistemas embarcados, comunicação CAN e tecnologias de reconhecimento de fala, com uma análise comparativa entre diferentes bibliotecas de reconhecimento automático de fala e diferentes algoritmos de reamostragem. Os resultados indicam que o Vosk oferece um bom equilíbrio entre acurácia, desempenho e viabilidade em sistemas de recursos limitados.

This work presents the development of an embedded system using the Raspberry Pi 3 B+ for voice-controlled operation of a solar-powered boat, with communication between modules carried out via the Controller Area Network (CAN) protocol. The system is designed to operate efficiently in noisy environments and without internet connectivity. Also, the system is woken up by a wake word detection mechanism, starting the offline speech recognition model through the Vosk library. Component and technology choices were driven by material availability and the need for low energy consumption and quick response time. The theoretical framework includes embedded systems, CAN communication, and speech recognition technologies, along with a comparative analysis of different Automatic Speech Recognition libraries and different downsampling algorithms. Results indicate that Vosk offers a good balance between accuracy, performance, and feasibility in resource-constrained systems.