Bauen Sie Ihr eigenes Amazon-Echo mit einem Himbeer-Pi

Es ist fast zwei Jahre her, seit Amazon den sprachgesteuerten Lautsprecher Amazon ECHO herausgebracht hat, und die Popularität des Lautsprechers hat aus Gründen weiter zugenommen, die wahrscheinlich nicht weit von der erstaunlichen Leistung des Alexa-Sprachdienstes und der Tatsache, dass die Plattform geöffnet wurde, entfernt sind Entwickler, die zur Entwicklung von Alexa-kompatiblen Geräten durch Top-Elektronikhersteller und zur Geburt mehrerer Echo-basierter Tech-Start-ups von Alexa / Amazon geführt haben. Aus diesem Grund werde ich Ihnen im heutigen Artikel zeigen, wie Sie Ihre eigene DIY-Version des Amazon-Echos erstellen und den Alexa-Sprachdienst auf dem Himbeer-Pi einrichten.

Egal, ob Sie Ingenieur oder Hersteller sind, dies ist eine Gelegenheit, sich mit den zugrunde liegenden Prinzipien vertraut zu machen, die die Funktionsweise des Amazon-Echos definieren. Dies ist sehr praktisch, wenn Sie sich für den Bau eines Geräts entscheiden, das auf dem Amazon Echo oder dem Alexa-Sprachdienst basiert.

Erforderliche Komponenten:

Für die Erstellung dieses Raspberry Pi Amazon Echo-Projekts ist Folgendes erforderlich:

1. Himbeer pi 3 oder 2
2. WiFi Dongle (Wenn Himbeer-Pi 2 verwendet werden soll)
3. Mikrofon
4. Line-In-Lautsprecher (mit 3,5-mm-Buchse)
5. 5V, 2A USB-Netzteil
6. Ethernet Kabel

Optionale Anforderungen

1. Monitor
2. Maus und Tastatur
3. HDMI KABEL

Da es zu lange dauerte, bis das USB-Mikrofon, das ich für dieses Projekt verwenden wollte, eintraf, entschied ich mich für ein Headset, das an das USB-Mikrofon und den Kopfhöreranschluss meiner PlayStation 3 angeschlossen ist. Wenn Sie das USB-Mikrofon nicht wie ich bekommen können können Sie wie die meisten USB-Webcams jedes andere Gerät mit Mikrofonausgang verwenden.

Dieses Tutorial basiert auf dem Raspbian-Stretch-Betriebssystem. Um wie gewohnt fortzufahren, gehe ich davon aus, dass Sie mit dem Einrichten des Raspberry Pi mit dem Raspbian-Stretch-Betriebssystem vertraut sind und wissen, wie Sie mit einer Terminalsoftware wie Putty SSH in den Raspberry-Pi einfügen. Wenn Sie Probleme damit haben, finden Sie auf dieser Website unzählige Raspberry Pi-Tutorials, die Ihnen helfen können.

Aufgrund der Art dieses Tutorials ist es wichtig, eine visuelle Anzeige wie einen Monitor verwenden oder den Himbeer-Pi-Desktop mit VNC anzeigen zu können. Der Grund dafür ist das Kopieren von IDs von der Amazon-Website auf das Terminal.

Dieses Tutorial besteht aus Schritten, die das Verfolgen und Replizieren erleichtern.

Schritt 1: Bereiten Sie den Pi vor

Bevor ich nach der Installation des Betriebssystems ein Raspberry Pi-Projekt starte, möchte ich ein Update auf dem Pi ausführen, um sicherzustellen, dass alles auf dem neuesten Stand ist.

Führen Sie dazu Folgendes aus:

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Schritt 2: Konfigurieren Sie das Soundsystem des Pi

In dieser Phase empfehle ich, einen Monitor anzuschließen oder mit VNC eine Verbindung zum Desktop Ihres Raspberry Pi herzustellen, um die Arbeit zu vereinfachen.

Schließen Sie bei laufendem Pi-Desktop das Mikrofon über USB und den Lautsprecher an die 3,5-mm-Audiobuchse des Raspberry Pi an. Wir müssen den Himbeer-Pi neu konfigurieren, um die Tonausgabe über die 3,5-mm-Buchse zu senden. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf die Sound-Schaltfläche (Lautsprecher) in der Desktop-Taskleiste des Himbeer-Pi und wählen Sie Analog aus (siehe Abbildung unten).

Dadurch kann der Raspberry Pi Sound über die 3,5-mm-Buchse senden, anstatt über HDMI zu senden.

Als nächstes müssen wir den Raspberry Pi so konfigurieren, dass das angeschlossene USB-Mikrofon standardmäßig verwendet wird. Dazu müssen wir die Konfiguration der erweiterten Linux-Soundarchitektur des Himbeer-Pi bearbeiten.

Wir machen das mit:

sudo nano /usr/share/alsa/alsa.conf

Der Editor wird geöffnet, scrollen Sie zur Zeile für die PCM-Karte und ändern Sie sie von 0 auf 1, wie in der Abbildung unten gezeigt

Speichern Sie die Konfiguration und beenden Sie sie mit Strg + x

Schritt 3: - Richten Sie Ihr Amazon Developer Account ein

Der nächste Schritt besteht darin, ein Amazon-Entwicklerkonto zu erstellen, um die Entwickler-IDs, Zertifikate und das Sicherheitsprofil zu erhalten, die erforderlich sind, damit wir eine Verbindung zum Amazon Alexa-Sprachdienst herstellen können.

Gehen Sie zunächst auf die Entwickler-Website von Amazon und erstellen Sie ein Konto. Sie können diesem Link folgen. Klicken Sie auf Anmelden. Daraufhin wird die Seite zum Erstellen Ihres Entwicklerkontos angezeigt.

Folgen Sie anschließend diesem Link zur Startseite der Entwickler. Ich hatte einige Probleme beim Navigieren auf der Amazon-Website, daher würde ich Ihnen raten, diesen Links zu folgen.

Klicken Sie auf der Startseite auf den unten hervorgehobenen Alexa-Sprachdienst.

Klicken Sie auf der nächsten Seite auf die Schaltfläche Produkt erstellen , die im folgenden Bild hervorgehoben ist.

Füllen Sie das Produktformular wie unten beschrieben aus.

Produktname: - RPi Echo (dieser Name ist eine persönliche Präferenz, Sie können einen beliebigen Namen verwenden) Produkt-ID: RPiEcho (Sie können einen beliebigen Namen als Produkt-ID verwenden). Produkttyp: Wählen Sie ein Alexa-fähiges Gerät aus. Companion App : Wählen Sie Nein. Produktkategorie : Wählen Sie Andere. Produktbeschreibung: Was auch immer in den Sinn kommt. Wie Benutzer interagieren: Freisprechen auswählen . Kommerzieller Vertrieb: Wählen Sie Nein. Für Kinder: Wählen Sie Nein

Klicken Sie nach dem Ausfüllen des Formulars auf die Schaltfläche Weiter am Ende der Seite. Auf der nächsten Seite werden Sie aufgefordert, ein Sicherheitsprofil auszuwählen und die Option Neues Profil erstellen auszuwählen.

Geben Sie einen Profilnamen und eine passende Beschreibung ein und klicken Sie auf die Schaltfläche Weiter.

Sobald Sie auf die nächste Schaltfläche klicken, werden die Sicherheitsprofil-ID, die Client-ID und das Client-Geheimnis generiert. Bewahren Sie diese Daten sicher auf, da wir sie später verwenden werden.

Bevor Sie auf die Schaltfläche "Fertig stellen" klicken, müssen Sie Pfade für die URL " Zulässiger Ursprung" und " Zulässige Rückgabe" hinzufügen .

Fügen Sie dem zulässigen Ursprung die folgenden Links hinzu:

1. http: // localhost: 3000
2. https: // localhost: 3000

Fügen Sie der zulässigen Rückgabe-URL die folgenden Links hinzu:

1. https: // localhost: 3000 / authresponse
2. http: // localhost: 3000 / authresponse

Wenn diese Links hinzugefügt wurden, klicken Sie auf die Schaltfläche "Fertig stellen" (siehe unten).

Nachdem das Amazon-Entwicklerkonto erstellt und alle erforderlichen IDs erworben wurden, installieren wir den Alexa-Sprachdienst auf dem Himbeer-Pi.

Schritt 4: Installieren und konfigurieren Sie den Alexa Voice Service auf dem Raspberry Pi

Um den Alexa-Sprachdienst auf dem Himbeer-Pi zu installieren, klonen wir das alexa git hub repo, indem wir Folgendes ausführen:

Git-Klon https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app.git

Wechseln Sie mit dem geklonten Repo durch Ausführen in sein Verzeichnis.

cd alexa-avs-sample-app.git

Wir müssen den Alexa-Sprachdienst konfigurieren, bevor wir die Installation ausführen. Dazu bearbeiten wir die Datei automatisiert_install.sh.

sudo nano automatisiert_install.h

Geben Sie die erforderlichen Produkt-IDs, Kunden-IDs und geheimen Kundeninformationen ein (siehe Abbildung unten).

Verwenden Sie Strg + x, um den Editor zu speichern und zu beenden.

Als nächstes müssen wir das Skript automatisiert_installieren zu einer ausführbaren Datei machen, um es auf dem Himbeer-Pi zu installieren. Um diesen Lauf zu machen;

Sudo chmod + x automatisiert_install.h

Danach führen wir die Installation mit aus;

./automated_install.h

Dadurch wird der Alexa-Sprachdienst auf dem Pi installiert. Während der Installation treten einige Fragen auf, auf die Sie Antworten geben müssen.

Sie werden auch aufgefordert, den Audioausgang unter den Fragen auszuwählen. Stellen Sie sicher, dass Sie die 3,5-mm-Audiobuchse auswählen.

Dies kann eine Weile dauern, aber danach wird der Alexa-Sprachdienst installiert.

Schritt 5: Holen Sie sich die Companion-App und starten Sie den AVS-Client:

Bevor wir den AVS starten, müssen wir die Companion-App zum Laufen bringen. Die Companion-App dient als eine Art Gateway, um die Interaktion zwischen unserem Client und dem AVS-Server zu ermöglichen.

Um den Companion zu starten, müssen wir in das avs-Beispiel-App-Verzeichnis wechseln und den zugehörigen Companion-Service ausführen. Dies kann durch Ausführen von:

cd ~ / alexa-avs-sample-app / samples / CompanionService && npm starten

Wenn der Begleitdienst ausgeführt wird, müssen wir den AVS-Client starten. Dazu öffnen wir ein neues Terminal, ohne das zu schließen, auf dem der Begleitdienst ausgeführt wird.

Rufen Sie auf dem neuen Terminal den AVS-Client auf, indem Sie ausführen.

cd ~ / alexa-avs-sample-app / samples / javaclient && mvn exec: exec

Sobald Sie den Befehl ausführen, sollte ein Popup (siehe unten) angezeigt werden, in dem Sie aufgefordert werden, das Gerät zu authentifizieren. Kopieren Sie den Link und fügen Sie ihn in einen Webbrowser ein oder klicken Sie auf die Schaltfläche Ja.

Wenn Sie auf Ja geklickt haben, klicken Sie im nächsten Dialogfeld, das angezeigt wird, erst auf die Schaltfläche OK, wenn Sie die Authentifizierung auf der Webseite abgeschlossen haben.

Der Webbrowser kann eine Flagge hissen und den Link für unsicher erklären, aber vorrücken. Der Link führt Sie zur Anmeldeseite des Amazon-Entwicklerkontos. Sobald Sie sich angemeldet haben, werden Sie zu einer Seite (siehe unten) weitergeleitet, die die Authentifizierung bestätigt.

Sie können jetzt in dem zuvor erwähnten Dialogfeld auf OK klicken. Damit ist Alexa einsatzbereit. Alle Schaltflächen im Client-Dialogfeld sind jetzt aktiviert, sodass Sie auf klicken können, um Befehle an Alexa zu senden und eine Antwort zu erhalten.

Schritt 6: Aktivieren Sie das Alexa-Weckwort:

Das Letzte, was wir in diesem Tutorial behandeln werden, ist die Aktivierung des sensorischen Alexa-Wake-Word-Agenten. Sie werden mir zustimmen, dass es nicht cool ist, ständig auf eine Schaltfläche zu klicken, um mit Alexa zu kommunizieren. Während es verschiedene Wake-Agenten gibt, werden wir für dieses Projekt den Sensory Alexa Wake-Word-Agenten verwenden. Der Wake-Agent wird im Hintergrund ausgeführt und wartet darauf, dass wir das Wake-Wort „ alex a“ erwähnen. Sobald er das Wake-Wort hört, weist er unseren Alexa-Client an, auf Befehle zu warten.

Führen Sie den folgenden Befehl auf einem neuen Terminal aus, um den Wake-Word-Agenten zu installieren, während das Client-Terminal noch aktiv ist:

cd ~ / alexa-avs-sample-app / samples / wakeWordAgent / src &&./wakeWordAgent -e sensorisch

Wenn alles so ist, wie es sein sollte, sollten Sie eine Antwort wie die folgende erhalten.

Damit solltest du Alexa dazu bringen können, dir zuzuhören, indem du das Alexa Wake-Wort sagst.

Das war's für dieses Tutorial, es gibt noch einige andere Dinge, die Sie auf Ihr DIY-Himbeer-Pi-Amazon-Echo laden können. Ich werde versuchen, die meisten davon in den nächsten Tutorials zu behandeln, wenn es die Zeit erlaubt. Probieren Sie das Projekt aus und lassen Sie mich wissen, wie es geht.

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