語(yǔ)音助手已迅速普及。許多家庭使用Alexa或Google Home來(lái)控制從照明到媒體甚至計(jì)時(shí)的所有內(nèi)容。

這些設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)（至少部分地）適用于所有人。使用Google的Assistant SDK，您可以在自己的設(shè)備上使用該服務(wù)。本教程介紹如何在Raspberry Pi上設(shè)置Google Assistant，以及如何通過(guò)GPIO引腳語(yǔ)音激活LED。

Raspberry Pi Home Assistant所需的硬件

您將需要：

在SD卡上重新安裝Raspbian的Raspberry Pi。

USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭或麥克風(fēng)。

外部揚(yáng)聲器。

Pi LED教程中的電路（可選）

登錄到您的Google帳戶的瀏覽器。

注意：本教程的設(shè)備可能有所不同。我純粹將備用USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭用于其麥克風(fēng)。任何兼容的網(wǎng)絡(luò)攝像頭或麥克風(fēng)都可以正常工作，并且有大量的Pi兼容設(shè)備可以提供幫助。

此外，我正在使用3.5mm輸出的音頻。 HDMI和其他輸出源也可以使用，盡管它需要修改以下聲音設(shè)置。

插入U(xiǎn)SB網(wǎng)絡(luò)攝像頭和揚(yáng)聲器，并在使用時(shí)設(shè)置LED電路。

設(shè)置聲音

可以直接在Pi上或通過(guò)SSH連接到Pi來(lái)遵循本教程。

兩種方式都可以在終端上進(jìn)行，以檢查聲音設(shè)置。使用命令 arecord -l 《/strong》和 aplay -l 《/strong》列出可用設(shè)備。

上圖顯示USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭為卡1 和設(shè)備0 。記下麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器輸出的卡號(hào)和設(shè)備號(hào)。

現(xiàn)在，確保您位于/home/pi 目錄中，創(chuàng)建一個(gè)新文件并打開(kāi)它在nano中：

sudo nano .asoundrc

此目錄的內(nèi)容將根據(jù)所使用的卡號(hào)和設(shè)備號(hào)而有所不同。如果愿意，可以在此處選擇偏向于HDMI輸出而不是3.5mm。

輸入上述代碼的版本后，按 Ctrl + X 保存并退出。

通過(guò)錄制和播放短片來(lái)測(cè)試設(shè)置：

可選步驟：如果要更改麥克風(fēng)的輸入音量，請(qǐng)打開(kāi) alsamixer ，然后按 F6 在設(shè)備之間循環(huán)

就是這樣！聲音已設(shè)置。

創(chuàng)建Google Project

打開(kāi)Pi的瀏覽器，或者，如果您通過(guò)SSH連接，請(qǐng)?jiān)诒镜卮蜷_(kāi)瀏覽器。導(dǎo)航到Google Action Console，然后點(diǎn)擊新建項(xiàng)目。

這可能需要一些時(shí)間。完成后，將窗口保持活動(dòng)狀態(tài)并打開(kāi)一個(gè)新標(biāo)簽-我們將在稍后介紹。

啟用Google Assistant API

您需要進(jìn)行一些在線調(diào)整將需要繼續(xù)。導(dǎo)航到Google Assistant API網(wǎng)站，然后單擊啟用。

該項(xiàng)目還需要活動(dòng)權(quán)限。轉(zhuǎn)到“活動(dòng)控制”面板，并確保打開(kāi)以下活動(dòng)：

網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用活動(dòng)（包括“ Chrome歷史記錄”復(fù)選框）

設(shè)備信息

語(yǔ)音和音頻活動(dòng)

現(xiàn)在您可以繼續(xù)注冊(cè)設(shè)備。

注冊(cè)Raspberry Pi

返回操作控制臺(tái)，然后從左側(cè)面板中選擇設(shè)備注冊(cè)。在產(chǎn)品下，為您的設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)易于記憶的名稱(chēng)。制造商名稱(chēng)并不重要（但必須在此處），然后為設(shè)備類(lèi)型選擇自動(dòng)。

點(diǎn)擊注冊(cè)模型，然后在下一個(gè)屏幕上單擊下載OAuth 2.0憑據(jù)。這會(huì)將JSON文件下載到您的計(jì)算機(jī)。如果您不熟悉JSON文件，請(qǐng)放心，但是學(xué)習(xí)如何使用JSON值得將來(lái)使用！

Google官方指南建議將文件移至/home/pi ，因此請(qǐng)打開(kāi)文件管理器并立即執(zhí)行此操作。

SSH用戶的其他步驟：

如果您使用的是SSH，已將JSON文件下載到本地計(jì)算機(jī)而不是Pi。要傳輸它，請(qǐng)打開(kāi)沒(méi)有SSH連接的單獨(dú)的終端窗口。在此窗口中，使用以下命令復(fù)制客戶端秘密JSON文件：

scp ~/Downloads/client_secret_client-id.json pi@raspberry-pi-ip-address:/home/pi/

用您的Pi的IP地址替換“ raspberry-pi-ip-address”，然后不要不要忘記小路前面的冒號(hào)。如果您將JSON文件下載到另一個(gè)位置，請(qǐng)修改您的本地路徑以反映此情況。在出現(xiàn)提示時(shí)輸入密碼，該文件將復(fù)制到Pi的主目錄。

切換回SSH終端，并導(dǎo)航至/home/pi 。輸入 ls -l 《/strong》以列出目錄中的文件。您應(yīng)該看到已傳輸?shù)目蛻舳藱C(jī)密JSON文件。

安裝SDK

Google建議在Python虛擬環(huán)境中工作。創(chuàng)建一個(gè)名為 env 的新虛擬環(huán)境。

如果您以前從未做過(guò)，本教程將幫助您學(xué)習(xí)如何使用Python虛擬環(huán)境。

安裝最新版本的Pip，Setuptools和Wheel并激活您的虛擬環(huán)境：

env/bin/python -m pip install --upgrade pip setuptools wheel

source env/bin/activate

Google助手具有一些依賴(lài)項(xiàng)，您現(xiàn)在應(yīng)該將其安裝到虛擬環(huán)境中。

sudo apt-get install portaudio19-dev libffi-dev libssl-dev libmpg123-dev

最后，安裝Google Assistant SDK，示例和OAuth工具。

python -m pip install --upgrade google-assistant-library

python -m pip install --upgrade google-assistant-sdk［samples］

python -m pip install --upgrade google-auth-oauthlib［tool］

啟動(dòng)并運(yùn)行。如果任何安裝失敗，請(qǐng)徹底檢查拼寫(xiě)和間距。

對(duì)Raspberry Pi進(jìn)行身份驗(yàn)證

使用 google-auth-oauthlib ［tool］

google-oauthlib-tool --scope https://www.googleapis.com/auth/assistant-sdk-prototype \

--scope https://www.googleapis.com/auth/gcm \

--save --headless --client-secrets /home/pi/YOUR_CLIENT_SECRET_ID.json

您需要用下載的文件替換YOUR_CLIENT_SECRET_ID，因此值得首先復(fù)制文件名。此客戶端ID必須正確。不要更改文件名！

您應(yīng)該會(huì)收到一條帶有鏈接的消息，要求您粘貼授權(quán)碼。

單擊鏈接將打開(kāi)瀏覽器。系統(tǒng)會(huì)提示您啟用Google帳戶中的設(shè)備。復(fù)制隨后的授權(quán)代碼，并將其粘貼回您的終端窗口。

您應(yīng)該收到一條確認(rèn)信息，其中顯示 Credentials Saved：/home/pi…，這意味著Pi已被已成功為您的Google帳戶授權(quán)。

對(duì)其進(jìn)行測(cè)試

現(xiàn)在一切就緒，現(xiàn)在該對(duì)您的Pi Google Assistant進(jìn)行測(cè)試了。使用以下命令運(yùn)行助手：

googlesamples-assistant-hotword --project-id my-dev-project --device-model-id my-model

您將需要用項(xiàng)目ID（位于“設(shè)置”齒輪下）替換 my-dev-project 操作控制臺(tái)）。您的 device-model-id 列在操作控制臺(tái)的“設(shè)備注冊(cè)”部分下。

嘗試一下！說(shuō)“ OK Google”并提出問(wèn)題。聽(tīng)到響應(yīng)后，您可以在終端中看到程序輸出：

就是這樣！ Google助手現(xiàn)已在您的Raspberry Pi上運(yùn)行。請(qǐng)注意，如果輸出音量有點(diǎn)低，可以通過(guò)說(shuō)出“嘿，Google，將您的音量提高到80％”來(lái)更改它。

獎(jiǎng)金：語(yǔ)音激活的GPIO

可以使用Arduino和Siri來(lái)控制燈光，但是有一種更簡(jiǎn)單的方法。如果您設(shè)置了LED，則可以使用Google Assistant來(lái)控制聲音。

設(shè)置Google Assistant以使用GPIO引腳相對(duì)簡(jiǎn)單，但是需要一些額外的步驟。轉(zhuǎn)到Google Action Console，然后在“設(shè)備注冊(cè)”下找到您的設(shè)備。單擊它，然后打開(kāi)特征菜單：

打開(kāi) OnOff 特征，然后單擊保存。

現(xiàn)在，確保您處于 env 虛擬環(huán)境中，使用git將一個(gè)版本的SDK克隆到您的Pi：

git clone https://github.com/googlesamples/assistant-sdk-python

由于這是一個(gè)虛擬環(huán)境，因此您需要先安裝RPi.GPIO。

pip install rpi.gpio

現(xiàn)在，導(dǎo)航至包含以下內(nèi)容的文件夾 hotword.py 腳本。

cd assistant-sdk-python/google-assistant-sdk/googlesamples/assistant/library

修改腳本

您需要在腳本中添加幾行hotword.py腳本，因此在nano編輯器中將其打開(kāi)：

nano hotword.py

在import語(yǔ)句下，為RPi.GPIO添加您自己的腳本。

import RPi.GPIO as GPIO

查找 process_event 方法。在第66行，刪除或注釋掉print語(yǔ)句，并添加if語(yǔ)句來(lái)控制LED。

#print（‘Do command’， command， ‘with params’， str（params））

if command == “action.devices.commands.OnOff”：

if params［‘on’］：

print（‘---------------’）

print（‘Led turned on’）

print（‘---------------’）

GPIO.output（18， GPIO.HIGH）

else：

print（‘---------------’）

print（‘Led turned off’）

print（‘---------------’）

GPIO.output（18， GPIO.LOW）

此邏輯控制LED，但到目前為止，它不是。 t配置為輸出。在調(diào)用process_event方法之前，在 main（）函數(shù)中進(jìn)行設(shè)置。

GPIO.setmode（GPIO.BCM）

GPIO.setup（18， GPIO.OUT， initial=GPIO.LOW）

現(xiàn)在，GPIO引腳設(shè)置為輸出并在其中初始化低狀態(tài)。保存并退出。您可以通過(guò)傳遞您的型號(hào)ID號(hào)（在操作控制臺(tái)中找到）作為參數(shù)來(lái)運(yùn)行修改后的腳本。

python hotword.py --device-model-id YOUR-MODEL-ID-HERE

終端輸出與之前相同，并且助手將作為標(biāo)準(zhǔn)工作。但是，現(xiàn)在，當(dāng)您說(shuō)“ OK Google，打開(kāi)”時(shí)，您將看到一個(gè)新的輸出：

注意：上面的圖片已裁剪，僅顯示助手正在聽(tīng)取請(qǐng)求，并且打印說(shuō)明已添加到腳本中。

您還應(yīng)該看到LED亮起！

您自己的DIY Raspberry Pi Google Home Assistant

責(zé)任編輯：wv