0Ringkasan Eksekutif

Bunai adalah perangkat saku dengan dua otak: sebuah ESP32-S3 sebagai pengendali front-end yang selalu menyala (audio, layar, tombol, daya, RTC, wake-word) dan sebuah modul Linux H618 (Orange Pi Zero 2W) yang menjalankan AI sungguhan (LLM, STT, TTS, database memori) dan tidur saat tidak dipakai.

Tumpukan AI offline (semua lokal, tanpa internet)

Apa yang bisa dilakukan Bunai

• Manajemen jadwal — "Besok jam 8 saya meeting dengan vendor." → tersimpan + pengingat otomatis.
• Catatan cepat — "Ingatkan saya beli oli BMW E36." → masuk memori, muncul di briefing.
• Tanya-jawab ringkas — "Berapa suhu operasi normal bearing pompa?" → jawaban singkat.
• Problem solving teknis — "Vibrasi pompa naik 20%, penyebabnya?" → analisis + langkah cek.
• Daily briefing — satu tombol: agenda hari ini, tugas tertunda, ringkasan.
• Memori pribadi — nama keluarga, pekerjaan, proyek aktif, preferensi — diingat lokal.

1Konsep & Bentuk Fisik

Bentuk seperti HT (handy-talky) kecil / pager modern — tinggi, ramping, satu tangan, dengan klip saku kemeja. Tombol Push-To-Talk (PTT) besar di sisi sebagai aksi utama, layar OLED untuk konfirmasi visual, dan grille speaker + mic di depan.

2Arsitektur Dual-Brain

Dua prosesor dengan pembagian tugas tegas: Front-End Controller (ESP32-S3) selalu menyala & hemat daya; AI Compute Module (H618) kuat tapi hanya bangun saat dibutuhkan, lalu tidur lagi.

3Diagram Blok Sistem

Aliran daya (ungu) dan data (sesuai bus) lengkap: dari USB-C/baterai ke regulator, lalu ke dua prosesor dan periferalnya.

4Diagram Komunikasi

Urutan pesan satu siklus perintah suara, dari wake-word sampai jawaban diputar. Komunikasi memakai USB-CDC (audio Opus + JSON terbingkai) dan satu jalur GPIO WAKE.

5Daftar Komponen (BOM)

Tier Seimbang, semua komponen tersedia di Tokopedia/Shopee/AliExpress. Harga di bawah = referensi; harga ritel lokal aktual ≈ 3× — lihat daftar belanja & total trial di Bunai_Trial_Readiness.html.

6Wiring Diagram

Peta koneksi pin ESP32-S3 ke seluruh periferal. Tiga bus utama: I2S (mic & speaker terpisah), I2C (shared: OLED, RTC, gauge, haptic), USB ke H618.

Tabel Pin-Mapping ESP32-S3

7Estimasi Baterai

Baterai LiPo 1S 4000 mAh = 14,8 Wh. Kapasitas pakai efektif ± 3.400 mAh (85%, sudah memperhitungkan rugi konversi boost 5V untuk H618).

Anggaran arus per blok

Anggaran energi harian (skenario normal)

8Estimasi Biaya Proyek

Selain BOM per-unit (§5), berikut biaya pengembangan (NRE) dari nol sampai produk siap jual.

9Arsitektur Software

Dua tumpukan software paralel: firmware ESP32 (C/ESP-IDF, real-time) dan AI engine H618 (Linux + Python/C++).

10Struktur Folder

Monorepo: firmware ESP32, AI engine H618, dashboard, hardware, dan model.

# Monorepo Project Bunai
bunai/
├── firmware-esp32/          # ESP-IDF / PlatformIO (C)
│   ├── src/
│   │   ├── main.c           # state machine utama
│   │   ├── wakeword.c       # ESP-SR WakeNet "Hai Bunai"
│   │   ├── audio_io.c       # I2S mic + speaker
│   │   ├── codec.c          # Opus/ADPCM encode-decode
│   │   ├── display.c        # UI OLED (u8g2)
│   │   ├── buttons.c        # PTT, nav, debounce
│   │   ├── power.c          # sleep, fuel gauge, EN rail
│   │   ├── rtc.c            # DS3231 alarm
│   │   └── link.c           # protokol USB-CDC ke H618
│   ├── partitions.csv
│   └── platformio.ini
│
├── ai-engine/               # Linux H618 (Python + C++)
│   ├── server.py            # API lokal + dashboard host
│   ├── orchestrator.py      # alur: STT→intent→aksi→TTS
│   ├── intent.py            # router aturan + klasifikasi LLM
│   ├── llm.py               # wrapper llama.cpp (Qwen2.5)
│   ├── stt.py               # wrapper whisper.cpp
│   ├── tts.py               # wrapper Piper
│   ├── skills/
│   │   ├── schedule.py      # tambah/lihat/ubah jadwal
│   │   ├── notes.py         # catatan cepat
│   │   ├── briefing.py      # daily briefing
│   │   ├── qa.py            # tanya-jawab teknis
│   │   ├── troubleshoot.py  # analisis masalah
│   │   └── memory_recall.py # ingat info pribadi (RAG)
│   ├── memory/
│   │   ├── db.py            # akses SQLite
│   │   ├── vector.py        # sqlite-vec + embedding
│   │   └── schema.sql       # skema database
│   ├── prompts/
│   │   ├── system_id.txt    # persona Bunai (Bahasa Indonesia)
│   │   └── tools.json       # definisi function-calling
│   ├── config.yaml          # model, voice, daya, sensitivitas
│   └── requirements.txt
│
├── models/                  # aset AI (di microSD)
│   ├── qwen2.5-1.5b-q4_k_m.gguf
│   ├── qwen2.5-0.5b-q4_k_m.gguf
│   ├── whisper-base.bin
│   ├── piper-id_ID.onnx
│   └── embed-multilingual-e5-small.gguf
│
├── dashboard/               # web UI lokal (disajikan H618)
│   ├── index.html
│   ├── app.js
│   └── style.css
│
├── hardware/
│   ├── schematic/           # KiCad
│   ├── pcb/
│   ├── bom.csv
│   └── enclosure/           # STEP/STL casing
│
├── scripts/                 # flashing, OTA, konversi model
└── docs/                    # dossier ini, API, runbook

11API Lokal (ESP32 ↔ AI Engine)

Dua lapis: protokol serial terbingkai (jalur cepat ESP32↔H618) dan REST lokal (dipakai dashboard & dock; bisa diakses via USB-networking).

A. Pesan serial USB-CDC

B. REST API lokal (port 8080, host H618)

// Contoh respons POST /v1/command  {"text":"Vibrasi pompa naik 20%, kenapa?"}
{
  "intent": "troubleshoot",
  "answer": "Kemungkinan misalignment atau bearing aus. Cek: 1) alignment coupling, 2) kondisi bearing, 3) kekencangan baut pondasi.",
  "actions": [],
  "used_memory": ["pompa P-101 riwayat servis"],
  "latency_ms": 2140,
  "model": "qwen2.5-1.5b"
}

12Struktur Database

SQLite tunggal bunai.db + tabel virtual sqlite-vec untuk pencarian semantik. Lima domain memori + tabel sistem.

Skema SQL inti

-- 5 domain memori + sistem
CREATE TABLE users(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, role TEXT,
  family JSON, prefs JSON, created_at INT);

CREATE TABLE schedules(id INTEGER PRIMARY KEY, user_id INT, title TEXT,
  location TEXT, start_at INT, end_at INT, reminder_offset INT,
  status TEXT DEFAULT 'active', created_at INT);

CREATE TABLE notes(id INTEGER PRIMARY KEY, user_id INT, content TEXT,
  category TEXT, due_at INT, done INT DEFAULT 0, created_at INT);

CREATE TABLE projects(id INTEGER PRIMARY KEY, user_id INT, name TEXT,
  status TEXT, description TEXT, started_at INT);
CREATE TABLE tasks(id INTEGER PRIMARY KEY, project_id INT, title TEXT,
  due_at INT, status TEXT, priority INT);

CREATE TABLE contacts(id INTEGER PRIMARY KEY, user_id INT, name TEXT,
  relation TEXT, phone TEXT, org TEXT, notes TEXT);

CREATE TABLE knowledge(id INTEGER PRIMARY KEY, user_id INT, topic TEXT,
  content TEXT, source TEXT, created_at INT);

-- pencarian semantik (RAG) — embedding 384-dim (e5-small)
CREATE VIRTUAL TABLE knowledge_vec USING vec0(
  embedding FLOAT[384]);

CREATE TABLE reminders(id INTEGER PRIMARY KEY, ref_type TEXT, ref_id INT,
  fire_at INT, fired INT DEFAULT 0, channel TEXT);
CREATE TABLE conversations(id INTEGER PRIMARY KEY, ts INT, user_text TEXT,
  ai_text TEXT, intent TEXT, latency_ms INT, model TEXT);
CREATE TABLE settings(key TEXT PRIMARY KEY, value TEXT);
CREATE TABLE analytics(id INTEGER PRIMARY KEY, ts INT, event TEXT, payload JSON);

-- contoh retrieval RAG
SELECT k.topic, k.content FROM knowledge_vec v
  JOIN knowledge k ON k.id = v.rowid
  WHERE v.embedding MATCH :query_embedding ORDER BY distance LIMIT 3;

13Sistem Memori

Memori dibagi 5 domain, semua di SQLite lokal. Yang bersifat "pengetahuan bebas" juga di-embed ke sqlite-vec untuk pencarian semantik (RAG), sehingga Bunai bisa "mengingat" dan mengaitkan info pribadi.

14Perbandingan Model AI

Diuji untuk dijalankan di H618 (4×A53 @1.5GHz) via llama.cpp, kuantisasi Q4_K_M. Kecepatan = token/detik generasi (estimasi konservatif CPU; NPU RK3588 di kolom terpisah).

15Karakter AI

Bunai = profesional, ramah, solutif, tidak kaku, singkat, fokus tindakan. Bukan chatbot bertele-tele — setiap jawaban mengarah ke langkah konkret.

# prompts/system_id.txt
Kamu "Bunai", asisten saku pribadi berbahasa Indonesia.
GAYA:
- Jawab SINGKAT (1-3 kalimat), langsung ke inti.
- Profesional tapi ramah, tidak formal kaku.
- Selalu beri langkah/tindakan konkret bila relevan.
- Untuk masalah teknis: sebut kemungkinan penyebab +
  urutan pengecekan, jangan ceramah panjang.
- Jika perlu simpan data, panggil fungsi yang sesuai.
- Jika tidak tahu, katakan singkat & sarankan langkah cek.
KONTEKS: gunakan memori pengguna (jadwal, proyek,
catatan, pengetahuan) yang diberikan di bawah.

16Alur Percakapan & Intent

Setelah STT, intent router mengarahkan ke salah satu dari 6 skill. Perintah jelas pakai aturan cepat; sisanya pakai LLM.

Contoh dialog tiap kemampuan

17Flowchart Interaksi Pengguna

Siklus operasional lengkap dari diam → aktivasi → proses → tidur, termasuk jalur hemat daya.

18Roadmap Prototipe → Produk

Estimasi ± 7–9 bulan menuju produk MVP yang andal. Setiap fase punya gerbang keluar (exit gate) yang jelas.

19Risiko & Mitigasi

20Dashboard Setting & Analitik

Dibuat terpisah sebagai web UI lokal yang disajikan H618 (akses via dock USB / Wi-Fi sementara saat setup). File: Bunai_Dashboard.html — interaktif, bisa dibuka langsung di browser.