如何使用Raspberry Pi構建一個Amazon Echo

亞馬遜發布亞馬遜ECHO語音控制揚聲器已經快兩年了，揚聲器的受歡迎程度繼續飆升，原因可能與Alexa語音服務的驚人性能以及該平臺向開發人員開放的事實相差不遠，這導致了頂級電子制造商開發Alexa兼容設備以及幾種基于Alexa /Amazon echo的技術的誕生。初創企業。出于這個原因，在今天的文章中，我將向您展示如何構建自己的 DIY 版本的亞馬遜 echo，并在樹莓派上設置 Alexa 語音服務。

所需組件：

構建此 Raspberry pi Amazon echo 項目需要滿足以下條件：

樹莓派 3 或 2

WiFi 加密狗（如果要使用樹莓派 2）

麥克風

線路輸入揚聲器（帶 3.5 毫米插孔）

5V、2A USB 電源

以太網電纜

可選要求

監控

鼠標和鍵盤

HDMI 電纜

由于我計劃用于這個項目的USB麥克風需要很長時間才能到達，我決定使用連接到USB麥克風和耳機連接器的耳機來為我的PlayStation 3。如果您無法像我一樣獲得USB麥克風，則可以像大多數USB網絡攝像頭一樣使用任何其他具有麥克風輸出的設備。

本教程將基于 Raspbian stretch OS，因此要像往常一樣進行，我假設您熟悉使用 Raspbian stretch OS 設置 Raspberry Pi，并且您知道如何使用 putty 等終端軟件 SSH 進入 Raspberry Pi。如果您對此有任何問題，本網站上有大量的樹莓派教程可以提供幫助。

由于本教程的性質，能夠使用顯示器等視覺顯示或使用 VNC 查看樹莓派桌面非常重要。這樣做的原因是將ID從亞馬遜網站復制到終端。

本教程將分步驟進行，以便于遵循和復制。

第 1 步：準備 Pi

在安裝操作系統后開始任何 Raspberry Pi 項目之前，我喜歡在 pi 上運行更新以確保它上面的一切都是最新的。

為此，請運行：

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

第 2 步：配置 Pi 的聲音系統

在此階段，我將建議使用 VNC 連接顯示器或連接到樹莓派的桌面，以使事情變得更容易。

啟動并運行 Pi 桌面后，通過 USB 將麥克風和揚聲器連接到樹莓派上的 3.5 毫米音頻插孔。我們需要重新配置樹莓派以通過 3.5 毫米插孔發送聲音輸出。為此，請右鍵單擊樹莓派桌面任務欄上的聲音（揚聲器）按鈕，然后選擇模擬，如下圖所示。

這將允許Raspberry Pi通過3.5mm插孔發送聲音，而不是通過HDMI發送。

接下來，我們需要將樹莓派配置為默認使用連接的 USB 麥克風。為此，我們需要編輯樹莓派的高級 linux 聲音架構的配置。

我們通過以下方式做到這一點：

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

編輯器打開，滾動到 PCM 卡的行并將其從 0 更改為 1，如下圖所示

保存配置并使用ctrl+x退出

第 3 步：- 設置您的亞馬遜開發人員帳戶

下一步是我們創建一個亞馬遜開發人員帳戶，以獲取我們能夠連接到亞馬遜Alexa語音服務所需的開發人員ID，證書和安全配置文件。

首先轉到亞馬遜的開發人員網站并創建一個帳戶，您可以點擊此鏈接，單擊登錄它將引導您創建開發人員帳戶的頁面。

完成后，點擊此鏈接進入開發人員的主頁。我在瀏覽亞馬遜網站時遇到了一些問題，所以我建議您點擊此鏈接。

在主頁上，單擊下面突出顯示的Alexa語音服務。

在下一頁上，單擊下圖中突出顯示的“創建產品”按鈕;

按如下說明填寫產品表格。

Product Name:- RPi Echo (this name is a personal preference, you can use whatever name you desire)

Product ID: RPiEcho (you can use whatever name you want as product ID).

Product Type: Select Alexa enabled device

Companion App: select No

Product category: select Other

Product description: whatever comes to mind

How users will interact: select hands free

Image Upload: upload any descriptive image or skip.

Commercial distribution: select No

For children: select No

填寫表格后，單擊頁面末尾的下一步按鈕。在下一頁上，系統將要求您選擇一個安全配置文件，選擇“創建新配置文件”選項。

輸入配置文件名稱和合適的描述，然后點擊下一步按鈕。

單擊下一個按鈕后，將生成安全配置文件 ID、客戶端 ID 和客戶端密鑰。請妥善保管這些詳細信息，因為我們稍后會使用它們。

在單擊完成按鈕之前，我們需要為允許的源和允許的返回 URL添加路徑。

對于允許的源，添加以下鏈接：

http://localhost:3000

https://localhost:3000

對于允許的返回 URL，添加以下鏈接：

https://localhost:3000/authresponse

http://localhost:3000/authresponse

添加這些鏈接后，單擊完成按鈕，如下所示。

創建亞馬遜開發人員帳戶并獲取所有必需的 ID 后，我們繼續在樹莓派上安裝 Alexa 語音服務。

第 4 步：在樹莓派上安裝和配置 Alexa 語音服務

要在樹莓派上安裝 Alexa 語音服務，我們通過運行以下命令克隆alexa git hub 存儲庫：

git clone

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

克隆存儲庫后，通過運行切換到其目錄;

cd alexa-avs-sample-app.git

我們需要在運行安裝之前配置 Alexa 語音服務。為此，我們編輯automated_install.sh文件;

sudo nano automated_install.h

填寫所需的產品 ID、客戶端 ID 和客戶端密鑰信息，如下圖所示。

使用 ctrl+x 保存并退出編輯器。

接下來，我們需要將automated_install腳本設置為可執行文件，以便將其安裝在樹莓派上。為此，請運行;

Sudo chmod+x automated_install.h

之后，我們使用以下命令運行安裝;

./automated_install.h

這將在pi上安裝Alexa語音服務。在安裝過程中，會出現一些您必須提供答案的問題。

您還將被要求在問題中選擇音頻輸出，確保選擇 3.5 毫米音頻插孔。

這可能需要一段時間，但之后，您將安裝 Alexa 語音服務。

第 5 步：獲取配套應用并啟動 AVS 客戶端：

在啟動 AVS 之前，我們需要啟動并運行配套應用。配套應用程序充當某種網關，允許我們的客戶端和 AVS 服務器之間進行交互。

若要啟動伴隨，我們需要切換到 avs 示例應用目錄并運行伴隨服務。這可以通過運行以下命令來完成：

cd ~/alexa-avs-sample-app/samples/companionService && npm start

在配套服務運行時，我們需要啟動 AVS 客戶端，為此，我們打開一個新終端，而不關閉運行配套服務的終端。

在新終端上，通過運行調用 AVS 客戶端;

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

運行該命令后，您應該會看到一個彈出窗口（如下所示），要求您對設備進行身份驗證，復制鏈接并粘貼到 Web 瀏覽器中，或單擊“是”按鈕。

單擊“是”后，在完成網頁上的身份驗證之前，不要單擊將彈出的下一個對話框中的“確定”按鈕。

Web 瀏覽器可能會引發一個標志并聲明鏈接不安全，但會前進。該鏈接將引導您進入亞馬遜開發人員帳戶登錄頁面，登錄后，您將被重定向到確認身份驗證的頁面（如下所示）。

您現在可以在我之前提到的對話框中單擊確定。這樣，Alexa就可以使用了，客戶端對話框中的所有按鈕現在都將啟用，因此您可以單擊以向 Alexa 發出命令并獲得響應。

第 6 步：激活 Alexa 喚醒詞：

我們將在本教程中介紹的最后一件事是激活感官 Alexa 喚醒詞代理，您會同意我的觀點，必須一直單擊按鈕才能與 Alexa 通信有點不酷。雖然存在不同的喚醒代理，但對于這個項目，我們將使用感官Alexa喚醒詞代理。喚醒代理將在后臺運行，等待我們提到喚醒詞“alexa”，一旦它聽到喚醒詞，它就會指示我們的 Alexa 客戶端開始偵聽命令。

要在客戶端仍處于打開狀態的情況下安裝喚醒字代理，請在新終端上運行以下命令：

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

如果一切正常，您應該得到如下所示的響應。

有了這個，你應該能夠通過說Alexa喚醒詞來讓Alexa聽你說話。