Alexa Sprachassistent auf Raspberry Pi Zero Docking Hub - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Um einen eleganten Alexa-Sprachassistenten auf einem Pi Zero W mit weniger Kabeln und USB-Dongles aufzubauen, verwende ich den Raspberry Pi Zero Docking Hub von Makerspot. Dieser Docking-Hub verfügt über einen integrierten Audio-Codec, der über seine 3,5-mm-Audiobuchse ein Mikrofon und einen Lautsprecher aufnehmen kann.

Lass uns anfangen.

Schritt 1: Holen Sie sich diese Teile

Dies sind die Teile, die Sie benötigen:

1. 1x Raspberry Pi Zero W
2. 1x Raspberry Pi Zero Docking-Hub
3. 1x HDMI-Monitor
4. 1x HDMI-Kabel (bitte beachten Sie, dass Pi Zero W einen Mini-HDMI-Anschluss benötigt)
5. 1x 5V USB 1 A Netzteil
6. 1x Micro-USB-Kabel
7. 1x USB-Tastatur
8. 1x USB-Maus
9. 1x Mini-Mikrofon für Mobiltelefon / Tablet (dasjenige, das den Split-Lautsprecheranschluss unterstützt)
10. 1x externer Lautsprecher mit 3,5-mm-Audiobuchse.
11. 1x 3,5-mm-Audiokabel (männlich-zu-männlich)
12. 1x 8G Micro-SD-Karte
13. PC (zum Flashen der SD-Karte mit Raspbian OS-Image)

Schritt 2: SD-Karte mit dem neuesten Raspbian-Betriebssystem (Stretch/Jessie) vorbereiten

Es wäre eine gute Idee, mit einem frischen Raspbian-Betriebssystem zu beginnen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, ein neues Raspbian-Betriebssystem auf einer SD-Karte vorzubereiten. Aber ich fand, dass die Verwendung von Etcher mit einem vollständigen Raspbian-Image effizient und weniger fehleranfällig ist.

1. Laden Sie Etcher (https://etcher.io/) für Ihren Host-PC herunter und installieren Sie es.
2. Laden Sie das neueste Raspbian-Image von https://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/ herunter.
3. Legen Sie die SD in Ihren PC ein
4. Öffnen Sie Etcher, wählen Sie das Raspbian-Image, dann das SD-Kartenlaufwerk aus und drücken Sie Flash!

Sobald das Bild vorbereitet ist, werfen Sie die Karte sicher aus und machen Sie sich bereit für den nächsten Schritt.

Schritt 3: Richten Sie Ihren Pi und Ihren Docking-Hub ein

Sie müssen Ihren Pi Zero W auf dem Raspberry Pi Zero Docking Hub installieren. Es gibt 4 Sätze Schrauben und Abstandshalter und die Montage dauert weniger als eine Minute.

Legen Sie die vorbereitete SD-Karte in den Pi Zero W ein. Verbinden Sie Ihren Monitor mit dem HDMI-Anschluss des Pi Zero W (muss vor dem Einschalten des Pi erfolgen), schließen Sie die USB-Tastatur und -Maus an und schließen Sie schließlich das Mikrofon und den Lautsprecher an. Verbinden Sie zum Einschalten das 5-V-USB-Stromkabel mit dem Stromanschluss des Docking-Hubs (NICHT MIT DEM PWR-ANSCHLUSS AM PI).

Sie sollten das normale Raspbian-Betriebssystem auf dem Monitor sehen.

Schritt 4: Konfigurieren Sie Ihr Pi

WLAN einrichten

Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das WLAN-Symbol in der oberen Leiste. Wählen Sie Ihr Netzwerk aus, um eine Verbindung herzustellen. Sie müssen dies nur einmal tun, es sei denn, die Netzwerkeinstellungen wurden geändert oder müssen geändert werden.

Standardaudio einrichten

Dieser Schritt ist wichtig, damit das Raspberry Pi Zero Docking Hub-Audio mit der Standard-Alexa-Software funktioniert.

Starten Sie ein Terminal und bearbeiten Sie /boot/config.txt

sudo nano /boot/config.txt

Deaktivieren Sie Analog- und HDMI-Audio, indem Sie '#' vor der folgenden Zeile in die Datei einfügen:

#dtparam=audio=ein

Drücken Sie Strg-x, y und die Eingabetaste, um zu speichern.

Bearbeiten Sie im selben Terminal ~/.asoundrc

nano ~/.asoundrc

Ersetzen Sie den Inhalt dieser Datei durch Folgendes:

pcm.!Standard {

Typ plug slave { pcm "hw:1, 0" } } ctl.!default { Typ plug card 1 }

Drücken Sie Strg-x, y und die Eingabetaste, um zu speichern.

Leider habe ich noch keine dauerhafte Möglichkeit gefunden, die Standardeinstellung festzulegen. In der Zwischenzeit müssen Sie es bei jedem Start tun.

SSH/VNC aktivieren (optional)

Wenn Sie den Monitor, die Tastatur und die Maus beim nächsten Start nicht verwenden möchten, können Sie durch Aktivieren dieser Optionen aus der Ferne auf den Pi zugreifen. Diese Optionen befinden sich unter Preference/Raspberry Pi Configuration, gehen Sie dann zu Interfaces und aktivieren Sie die SSH- und VNC-Optionen.

Schritt 5: Alexa-Software installieren

Ich werde die hervorragenden Anweisungen des Alexa AVS-Beispielprojekts nicht wiederholen. Gehen Sie einfach zu ihrem Github-Projekt (Link) und folgen Sie den Anweisungen dort, um die Alexa-Software einzurichten.

Obwohl es einige Punkte zu beachten gibt:

1. Sie können Schritt 1 überspringen, da Sie Ihren Pi bereits eingerichtet haben.
2. Wählen Sie in einer der Bestätigungsfragen des Skripts automatic_install.sh "1/ 3,5 mm Audio".
3. Ich kann die Sensory-Wake-Wort-Engine nicht starten (unzulässige Anweisung gefunden), daher verwende ich Snowboy (kitt_ai).

Schritt 6: Alexa, High Five

Herzlichen Glückwunsch! Sagen Sie "High Five" zu Alexa.

Wenn Sie SSH (oder VNC-Server) aktiviert haben, können Sie den Pi neu starten und die Alexa-Software Headless (ohne Monitor/Tastatur/Maus) ausführen. Führen Sie auf Ihrem PC drei SSH-Terminals aus und verbinden Sie sich mit dem Pi. Verwenden Sie diese Terminals, um die ausführbaren Alexa-Dateien zu starten (d. h. "npm start", "mvn exec:exec" und "wakeWordAgent -e kitt_ai"). Ein weiterer Vorteil des Headless-Betriebs ist, dass das Java-Programm von Alexa (mvn exec:exec) etwas flüssiger läuft.

Insgesamt bin ich beeindruckt von der Leistung des Alexa-Samples, das auf Pi läuft - die Sprachaufnahme ist recht reaktionsschnell, genau und zuverlässig. Es gibt sicherlich eine Leistungslücke zwischen dem nativen Echo (Dot) und diesem Setup, aber die Lücke ist nicht so groß. Eine Sache, über die ich jedoch nicht glücklich bin, ist, dass ich Amazon Prime Music auf diesem Setup nicht abspielen kann, obwohl jemand gesagt hat, dass Prime Music unterstützt wird. Vielleicht gibt es einen Unterschied, was Amazon zwischen Kanada und den USA erlaubt, oder etwas, das ich nicht richtig eingerichtet habe. Wenn Sie wissen, wie Sie Prime Music mit dem Alexa-Beispiel erhalten, lassen Sie es mich bitte wissen.