Ako razmišljate o osnivanju AI asistent sa Raspberry Pi-jemNa pravom ste mjestu: danas je kombinacija glasovnih, vizualnih i jezičkih modela već održiva u ovim malim SBC-ima, kako s Raspberry Pi 4, tako i s snažnijim Raspberry Pi 5. Postoje stvarni projekti koji to demonstriraju, a postoje i službeni dodaci koji donose ubrzanje umjetne inteligencije kako bi to podigli na višu razinu.
U ovom članku naći ćete vrlo kompletan pregled: od kućnog asistenta s glasovnom aktivacijom baziranog na Pi 4 i alata kao što su VOSK i Ollama...do Pi 5 koji pokreće "wake word", transkripciju i lokalno zaključivanje s kompaktnim modelima poput Qwen3:1.7bo i Gemma3:1b. Također ćete vidjeti kako se AI Kit s Hailo-8L NPU-om uklapa u Pi 5, koje biblioteke koristiti za prepoznavanje i TTS, te zašto je ključno dati prioritet sigurnosti kod kuće i na radnom mjestu.
Zašto napraviti AI asistenta sa Raspberry Pi-jem
Pametni asistent na Raspberry Pi-ju vam omogućava da kontrolišete uređaje, odgovarate na pitanja i automatizujete rutine po niskoj cijeni i uz minimalnu potrošnju energije; drugim riječima, to je idealna platforma za... Učite, napravite prototip i implementirajte glasovne i jezičke funkcije bez stalnog oslanjanja na oblak.
Sa Raspberry Pi-jem možete integrirati mikrofone, kamere i male ekrane, kao i programirati u Pythonu, Javi ili C++; ovo otvara vrata projektima koji se kreću od glasovno aktivirane statusne ploče do sistema kontrole pristupa s prepoznavanjem lica, pa čak i kućnog bota koji... slušaj, interpretiraj i djeluj prema vašim naređenjima.
Raspberry Pi 4 vs Raspberry Pi 5: snaga i mogućnosti
Raspberry Pi 4 je pokazao da je lokalni glasovni asistent moguć ako odaberete pravi paket; međutim, Raspberry Pi 5 ne samo da ubrzava CPU i GPU, već i dodaje PCIe povezivost za visokoperformansnu dodatnu opremu i poboljšava portove i propusnost. cjelokupno iskustvo postaje besprijekornije.
Među specifikacijama Pi 5, njegove istaknute karakteristike uključuju ARM Cortex-A76 procesor do 2,4 GHz, do 8 GB LPDDR4X RAM-a, Wi-Fi 5, Bluetooth 5.0/BLE i dvostruke micro-HDMI portove sa 4K izlazom na 60 Hz. U kombinaciji s robusnim setom senzora, ovo omogućava asistentu da besprijekorno obavlja istovremene zadatke i održava... mala latencija u glasovnoj interakciji.
ASRAI: pravi projekat sa Pi 4 koji se fokusira na privatnost i kontrolu
Genijalan proizvođač je stvorio ASRAI, glasovno aktiviranog asistenta izgrađenog na Raspberry Pi 4 Model B sa 3,5-inčnim GPIO ekranom i Sony PlayStation Eye kamerom. Pravi dragulj je PlayStation Eye: uključuje niz od četiri mikrofona koji se lako mogu odvojiti za Pi i, na tržištu polovnih uređaja, mogu se naći gotovo za bescijenje, što ga čini pravom povoljnom kupovinom. povoljna ponuda za snimanje zvuka sa osnovnim formiranjem grede.
U projektu, Pi 4 lokalno pokreće VOSK za prepoznavanje govora van mreže i povezuje se preko mreže s LLM-om hostovanim na autorovom računaru putem OpenAI-kompatibilne API tačke putem Ollame. Da bi ova veza funkcionisala s bilo kojeg mjesta, kreator je omogućio NordVPN-ov Meshnet, čime je postignut... privatna i sveprisutna veza bez direktnog izlaganja usluga internetu.
Ideja je preuzeti snimljene podatke, riječi za buđenje i lokalnu transkripciju na Pi pomoću VOSK, dok generiranje jezika obavlja moćniji model na drugoj mašini koristeći API tipa OpenAI, koji je izložen od strane Nemoj i dostupan zahvaljujući Meshnetu; na taj način su performanse i privatnost uravnotežene.
Za "ljudski" dodir, projekat uključuje slike za spavanje ili slušanje na malom ekranu. Ako ste zainteresovani za repliciranje, kreator dijeli potrebne resurse, a korisno je imati... 3D printer i aparat za zavarivanje za montažu i podešavanje mikrofonskog niza.
Inicijativu su istaknuli specijalizirani mediji i podsjeća na druge pristupe slične Rhasspyju u filozofiji dizajna: lokalno prepoznavanje i modularna orkestracija. Čak se spominju i bliski saradnici koji su transformirali svoj Pi u AI asistent i analizirali performanse različitih vještačkih inteligencija na Raspberry Pi 5 kako bi pomogli onima koji razmišljaju o generacijskom skoku.
Zvanični AI komplet za Raspberry Pi 5: Brzi put do ubrzanja
Ako želite da podignete stvari na viši nivo, AI Kit za Raspberry Pi 5 dodaje Hailo-8L NPU pored prethodno instaliranog M.2 2242 koji se povezuje na M.2 HAT+. Ova kombinacija pruža do 13 TOPS-ova za efikasno zaključivanje na ivicama, oslobađajući CPU od intenzivnog opterećenja i omogućavajući asistentu da pokreće vizualne ili audio modele sa... niža latencija i potrošnja.
Paket dolazi kompletan: GPIO konektor koji se može slagati, odstojnici, vijci, fleksibilni trakasti kabel za povezivanje AI ploče s PCIe sabirnicom Pi 5 i odgovarajući hladnjak za održavanje temperature pod kontrolom. Fizička instalacija je jednostavna, a zatim se softver instalira. apt na Raspberry Pi OS-u.
- Hailo AI modul sa Hailo‑8L NPU
- Raspberry Pi M.2 HAT+ za Raspberry Pi 5
- Unaprijed instalirana termalna podloga između modula i HAT+
- Komplet za montažu s odstojnicima i vijcima
- Slagajući 16mm GPIO konektor i ravni PCIe kabl
Integracija Hailo uređaja u Raspberry Pi OS okruženje je zrela: radi sa libcamera, rpicam aplikacije i picamera2 i softverski ekosistem (Hailo, HailoRT i HailoTappas drajveri) se instalira direktno putem upravitelja paketa. Na ovaj način, osnova za asistenta računarskog vida (npr. detekcija lica ili gesta) je spremna. minimalno trenje.
Primjeri upotrebe: od kontrole doma do konverzacijskog asistenta
Sa Pi 5 i AI kompletom možete postaviti bilo šta, od sistema za kontrolu pristupa prepoznavanjem lica do... kućni asistent za razgovor „Handsfree.“ Jednostavan robot s osnovnom navigacijom koji prima glasovne naredbe i odgovara njima. sinteza govora putem zvučnika.
Ako ne želite akceleratore, hibridni pristup poput ASRAI-a (lokalna obrada govora i udaljeni LLM) ili potpuno lokalni pristup s najnovijim kompaktnim modelima također je održiv. Ključno je fino podešavanje veličine modela, kvantizacije i audio cjevovoda kako bi se osiguralo besprijekorno iskustvo. agilan i stabilan na dostupnom hardveru.
Ključni softver za glas i jezik na Raspberry Pi-ju
Za prepoznavanje govora van mreže, VOSK je sigurna opcija u odnosu na Raspberry Pi. Alternative poput PocketSphinxa su također korisne, a ako preferirate usluge u oblaku, postoje integracije s tražilicama poput Google Speech Recognition; međutim, mnogi projekti daju prioritet... privatnost i niska latencijatako lokalna transkripcija dobija na značaju.
Za lokalnu sintezu govora, pyttsx3 pruža osnovni TTS bez vanjskih zavisnosti. Što se tiče LLM komponente, Ollama pojednostavljuje modele posluživanja s krajnjom tačkom "kompatibilnom s OpenAI", što olakšava povezivanje prilagođenih skripti ili postojećih klijenata. S ovim pristupom, vaš Pi može orkestrirati proces i delegirati generiranje [određenoj aplikaciji/alatu - potreban je kontekst]. najmoćniji tim.
100% Pi 5 mini-agent: budna riječ, transkripcija i lokalno zaključivanje
Jedan entuzijasta je demonstrirao da Raspberry Pi 5 sa 16 GB RAM-a može pokrenuti cijeli ciklus: detekciju riječi pomoću VOSK-a, transkripciju pomoću faster-whisper-a i zaključivanje pomoću kompaktnih LLM-ova poput Qwen3:1.7 od Gemma3:1b, sve lokalno. To je optimizacijski izazov, ali se može uraditi; repozitorij i blog post koji to dokumentiraju su odličan resurs. moje za učenje o finom podešavanju i upravljanju resursima.
Pouka iz ovog primjera je jasna: s dobro odabranim modelima, kvantizacijom i pojednostavljenim protokom, Pi 5 reagira s razumnim vremenima. Ako projekt zahtijeva veću procesorsku snagu, uvijek postoji mogućnost korištenja Hailo-8L za zadatke percepcije (vid, audio) i održavanja laganog lokalnog LLM-a ili oslanjanja na... Udaljeni server kompatibilan.
Početak: operativni sistem, biblioteke i struktura projekta
Da bi se maksimalno iskoristili resursi, mnogi programeri preporučuju Raspbian (Raspberry Pi OS) u njegovoj Lite varijanti, koja smanjuje korištenje servisa i osnovne memorije. Nakon toga instalirajte biblioteke za govor, TTS i orkestraciju koje će vam trebati; s Pythonom je lako izgraditi funkcionalan i skalabilan prototip. dobro odvojeni moduli.
Recept za boot Uobičajeno uključuje:
- Instalirajte Raspberry Pi OS Lite i primijenite sistemska ažuriranja.
- Konfigurišite zvuk (mikrofone i zvučnik), kameru ako je primjenjivo i testirajte pomoću arecord/aplay.
- Instalirajte pakete poput Prepoznavanje govora (ako ćete koristiti usluge u oblaku) ili VOSK/PocketSphinx za rad van mreže, i pyttsx3 za lokalni TTS.
- Odaberite svoj LLM backend: lokalni s Ollama i malim modelima ili kompatibilni udaljeni.
- Napišite glavnu petlju u Pythonu: slušanje, transkribovanje, interpretiranje (NLP) i izvršavanje akcija.
U NLP sloju možete početi s jednostavnim namjerama i pravilima, te uključivati LLM kako napredujete. Za izvršavanje naredbi definirajte adaptere po uređaju ili usluzi (na primjer, svjetla, kontrola klime, podsjetnici), tako da asistent održava čisto i proširivo jezgro.
Povezivanje i orkestracija: sve se uklapa zajedno s dobrom mrežom
Pi ima Wi-Fi 5 i Bluetooth 5.0/BLE, tako da može bežično komunicirati sa sijalicama, zvučnicima i senzorima. Kada su uključene eksterne usluge ili više mašina, privatna mrežna struktura poput NordVPN-ovog Meshneta pojednostavljuje sposobnost Pi-ja da "vidi" server modela na drugoj lokaciji bez izlaganja portova svijetu, održavajući... kontrola i sigurnost.
Ako planirate implementirati čarobnjaka u različitim okruženjima, razmislite o kontejnerima za komponente zaključivanja ili multimedijalne cjevovode. Struktura sa odvojenim servisima (ASR, TTS, LLM, orkestrator) omogućit će vam skaliranje komponenti i premještanje radnih opterećenja na drugi čvor. minimalan uticaj u ostatku sistema.
Sigurnost: najbolje prakse i ranjivosti koje treba pratiti
Asistent stalno osluškuje svoju okolinu i komunicira s drugim uređajima, tako da je sajber sigurnost ključna. Počnite tako što ćete sistem i biblioteke ažurirati kako biste ublažili poznate propuste i omogućite šifriranje za svu komunikaciju između uređaja; odvajanje IoT mreže od ostatka doma je jedna od mjera. jeftino i efikasno.
Vrijedi pregledati savjete o IoT-u i middlewareu te uzeti u obzir javne ranjivosti kao što su CVE‑2021‑22945 o CVE‑2021‑22946 Između ostalog, oni služe kao podsjetnici za reviziju zavisnosti i brzu primjenu zakrpa. Cilj je da vaš asistent bude od pomoći, a da ne postane teret. vektor rizika.
Integracija s kamerom i računalnim vidom
Ako vaš asistent uključuje kameru, Pi 5 dobro radi s aplikacijama libcamera i rpicam; osim toga, picamera2 olakšava programski pristup video streamovima. S Hailo-8L, zadaci poput detekcije objekata i prepoznavanja lica dobivaju na brzini i efikasnosti, omogućavajući scenarije... kontrola pristupa ili kontekstualno osjetljivu kućnu automatizaciju.
Uobičajeni pristup je zadržati viziju na Pi i delegirati interpretaciju na visokom nivou LLM-u („ako prepoznate X, pitajte me da li da otvorim vrata“). Dijeljenjem samo metapodataka ili rezultata, a ne sirovih slika, poboljšavate privatnost i smanjujete propusnost neophodno.
Praktični primjeri koji funkcionišu
– ASRAI na Pi 4: PlayStation Eye mikrofoni (4 mikrofona), 3,5-inčni GPIO ekran, lokalni VOSK, udaljeni LLM putem Ollame i povezivanje bilo gdje putem Meshneta. Potrebno je 3D printanje i malo lemljenja, ali rezultat je asistent. agilan i diskretan.
– Pi 5 „sve u jednom“: budna riječ s VOSK-om, transkripcija s faster-whisper-om i lokalno zaključivanje s Qwen3:1.7 od Gemma3:1b. Ključ je optimizacija i ograničavanje veličine modela kako bi se održale razumne latencije; pridruženi repozitorij je vodič za život da prilagodite svoj projekat.
– Pi 5 sa AI kompletom: prepoznavanje lica za pristup, kontekstualna reakcija sa ubrzanim modelima vida i lagani LLM za razgovor; Hailo, HailoRT i HailoTappas drajveri se mogu instalirati putem apt-a i kompatibilnost sa libcamera i picamera2 integrisanim u sam uređaj Raspberry Pi OS.
Dobre prakse razvoja i održavanja
Strukturirajte kod u module: snimanje zvuka, ASR, NLP, izvršavanje, TTS i, ako je primjenjivo, vid. Dodajte korisne logove i način rada za otklanjanje grešaka kako biste identificirali uska grla. Automatizirajte osnovne testove (npr. unaprijed definirane namjere) kako biste izbjegli prekidanje regresija prilikom dodavanja. nove karakteristike.
Što se tiče hardvera, obratite pažnju na napajanje i ventilaciju, posebno ako dodajete NPU ili radite s velikim opterećenjima. Dobar hladnjak i pristojan protok zraka sprječavaju termalno gušenje i održavaju stabilno iskustvo. kontinuirani razgovor.
Zajednica i pravila: Pravilno dijelite svoje projekte
Ako ćete objavljivati svog asistenta u Raspberry Pi zajednicama, zapamtite da je cijenjeno objašnjavanje kako ste to uradili, a ne samo prikazivanje rezultata. Izbjegavajte neželjenu poštu i bilo kakvo uvredljivo ponašanje i, naravno, nemojte koristiti nesigurne električne postupke; osim što ćete saznati više, održavat ćete... zdrava životna sredina i korisno za sve.
Kada dijelite, dokumentirajte svoj hardver, ključne korake, zavisnosti, postavke zvuka i korištene modele. Ovo pomaže drugima da repliciraju vaš rad i pruža vrijedne povratne informacije; u konačnici, ova saradnja ubrzava vaš projekat više od bilo koje druge metode. izolirani trik.
Šta očekivati u performansama i kako odlučiti o svojoj arhitekturi
– Ako tražite privatnost i potpunu kontrolu, odlučite se za lokalni ASR i TTS, te kompaktni LLM na Pi 5 ili ga pruža Ollama na vašoj privatnoj Meshnet mreži. Na taj način radite na rubu mreže i štitite glasovne podatke. pod tvojim krovom.
– Ako su vam potrebni bogatiji odgovori i ne smeta vam korištenje oblaka, udaljeni LLM eliminira usko grlo. Pi tada djeluje kao orkestrirajući mozak, kontrolirajući senzore i aktuatore i upravljajući glasovnom sesijom. prihvatljiva latencija.
– Ako vaš asistent treba da „vidi“, AI Kit sa Hailo-8L je pobjednički izbor: 13 TOPS-ova za vid na ivicama, drajveri putem apt-a i ekosistem koji podržava Raspberry Pi OS. Kombinujte ovo sa LLM-om srednjeg dometa izvan Pi-ja i imat ćete odlično iskustvo. okruglo i uravnoteženo.
– Ako se odlučite za potpuno lokalnu konfiguraciju, odaberite optimizirane modele (Qwen3:1.7b, Gemma3:1b ili ekvivalente) i obratite pažnju na usmjeravanje zvuka; korištenje Faster Whisper-a za transkripciju i VOSK-a za obradu teksta nakon buđenja već se pokazalo kao održiv put na Pi 5 sa 16 GB.
U konačnici, izgradnja AI asistenta s Raspberry Pi-jem kombinira lako dostupne komponente: jeftin hardver poput prenamijenjenog PlayStation Eye-a, softver poput VOSK-a ili faster-whisper-a, OpenAI-kompatibilne krajnje tačke putem Ollame i, ako je potrebno, dodatnu prednost Hailo-8L na Pi 5. Uz pažnju posvećenu sigurnosti (ažuriranja, odvojene mreže, enkripcija) i jasnoj dokumentaciji, lako je prijeći put od ideje do potpuno funkcionalnog AI asistenta. funkcionalni asistent koji dobro funkcioniše u dnevnoj sobi ili u kancelariji.