DIY Alexa 智能音箱：基于 Raspberry Pi + Snowboy + TrulyHandsFree + AVS

phodal

八月 17, 2017

本文详细地介绍了,如何一步步地在 Raspberry Pi 上搭建 AVS （Alexa Voice Service）服务。它演示了如何使用 Amazon 的 Java 示例应用程序（在Raspberry Pi上运行），Node.jse服务器，以及第三方唤醒文字引擎来访问和测试AVS。您将使用 Node.js 服务来登录获取具有 Amazon（LWA）授权码的登录，这个可以通过您的 Raspberry Pi 上的 Web 浏览器来访问。

硬件准备

在你开始之前，让我们来看看你需要的材料：

推荐使用 Raspberry Pi 3，Pi 2 Model B 也是支持的
用于 Raspberry Pi 上的 Micro-USB 充电线
安装有操作系统（建议使用 NOOBS）的 Micro SD Card（至少要 8 Gb）
USB 2.0 Mini 麦克风
外置扬声器
一个 USB 键盘和鼠标，以及 HDMI 显示器
网络连接
(可选) 用于 Raspberry Pi 2 的 WiFi 无线适配器

另外，我们还将向你展示如何远程（SSH）登录到你的设备，而无需显示器、键盘和鼠标，以及如何 tail 日志来排错。

Go

原先的用于 Raspberry Pi 上的 Alexa，需要手动下载一系列的库、依赖、并更新一系列的配置，这些对于人来说，都是容易出错的。为了使过程更快更容易，我们已经在该项目中添加了一个安装脚本，该脚本将负责所有的重要操作。这不仅将 Raspberry Pi 3 上的安装时间缩短到不到一个小时，而且它只需要开发人员，在单个安装脚本中调整三个变量。

步骤1：设置你的Pi

如果你没有在 Raspberry Pi 上安装 Raspbian Jessie，那么你可以根据这个指南来完成：Setting up the Raspberry Pi。它将引导您下载、安装 Raspbian Jessie，并连接硬件（如果您不熟悉 Raspberry Pi，我们强烈推荐您，按照上面的指南来设置您的 Pi，然后再进行下一步）。

步骤2：注册一个 Amazon 开发者帐户

如果你没有 Amazon 的开发者账户，你需要到 developer.amazon.com 上注册一个，并查看阅读Alexa Voice Service Terms and Agreements。

步骤3：创建设备和安全配置文件

首先，按照此处的步骤（Create Security Profile）注册您的产品，并创建一个安全配置文件。

并记下以下参数。您将需要在下面的“步骤5”中使用到。

ProductID
ClientID
ClientSecret

注意：请确保你的 Allowed Origins 和 Allowed Return URLs 被设置在 Security Profile > Web Settings 之下（详见：Create a device and security profile）：

Allowed Origins

Allowed Origins: https://localhost:3000 Allowed Return URLs: https://localhost:3000/authresponse

步骤4：克隆示例应用程序

打开终端，并键入以下内容：

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

步骤5：使用你的凭据更新安装脚本

在运行安装脚本之前，您需要使用 "步骤3" 中获得的凭据更新脚本: ProductID、ClientID、ClientSecret。在终端中键入以下内容：

cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app
nano automated_install.sh

Nano 编辑更新脚本

粘贴您从上述 "步骤3" 获得的 ProductID，ClientID 和 ClientSecret 的值。

变更应如下所示：

ProductID="RaspberryPi3"
ClientID="amzn.xxxxx.xxxxxxxxx"
ClientSecret="4e8cb14xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx6b4f9"

输入 ctrl-X，然后输入Y，然后按Enter键保存对文件的更改。

步骤6：运行安装脚本

现在，您可以运行安装脚本了。这将安装所有依赖项，包括 Sensory 和 KITT.AI 中的两个唤醒字引擎。

注意：安装脚本将在运行脚本的文件夹中，安装所有项目文件。

要运行脚本，请打开终端并导航到项目克隆的文件夹。然后运行以下命令：

cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app
. automated_install.sh

系统会提示您回答几个简单的问题。这些将有助于确保您在继续之前，已经完成了所有必要的先决条件。

Launch Script

在法术开始的时候，你可以去拿一杯咖啡 - 安装大约需要30分钟。

步骤7：运行您的Web服务，示例应用程序和唤醒文字引擎

现在安装已经完成，您需要在 3 个独立的终端窗口中运行三个命令：

终端窗口1：运行Web服务进行授权
终端窗口2：运行示例应用程序与AVS通信
终端窗口3：运行唤醒字引擎，允许您使用短语“Alexa”开始交互。

注意：这些命令必须按顺序运行。

终端窗口1

打开一个新的终端窗口，并键入以下命令来启动：用于使用 AVS 授权您的示例应用程序的 Web 服务：

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

服务器现在在 3000 端口上运行，您已准备好启动客户端。

在 API Overview > Authorization 里，你可以了解到更多关于授权的信息。

终端窗口2

打开一个新的终端窗口，并键入以下命令来运行，与AVS通信的示例应用程序：

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

从 API Overview > Interfaces 中可以了解到与 AVS 消息发送和接收的内容。

我们来看看与终端窗口2 相关的后续几个步骤：

1.当您运行客户端时，窗口应弹出一条消息，说：

Please register your device by visiting the following URL in a web browser and following the instructions: https://localhost:3000/provision/d340f629bd685deeff28a917. Would you like to open the URL automatically in your default browser?

点击“YES”来使用默认的浏览器来打开 URL。

2.如果您使用 Pixel 桌面（和 Chromium 浏览器）运行 Raspbian Jessie，则可能会从浏览器收到警告。您可以通过点击 Advanced -> Proceed to localhost(unsafe) 来解决。 3.您将被带到使用亚马逊的登录页，输入您的Amazon凭证。 4.您将被带到 Dev Authorization 页面，确认您希望您的设备能访问之前创建的安全性配置文件。点击“Okay” 5.现在将重定向到 https://localhost:3000/authresponse?code=xxx 的网页里。网页的正文将会: device tokens ready

Device Tokens Ready

6.返回到 Java 应用程序，然后单击 “OK” 按钮。客户端现在可以接受Alexa的请求。

终端窗口3

注意：跳过此步骤运行相同的应用程序，就不会有唤醒字引擎。

该项目支持两个第三方唤醒文字引擎：Sensory 的 TrulyHandsFree 和 KITT.AI 的 Snowboy。脚本中的 -e 参数用于选择代理，及支持两个值：kitt_ai 和 sensory。

打开一个新的终端窗口，并使用以下命令从 Sensory 或 KITT.AI 中引出一个唤醒字引擎。

唤醒文字引擎将允许您使用短语“Alexa”启动互动。

要使用Sensory唤醒字引擎，请键入：

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

输入下面的内容，则使用KITT.AI的唤醒字引擎：

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

现在你有免费的 AVS 原型！

以下资源，能帮助你了解两个唤醒字引擎的更多信息：

步骤8：与Alexa交谈

您现在可以通过简单的使用“Alexa”来唤醒Alexa。比如：

说“Alexa”，然后等待哔哔声。然后说“what's the time?”
说“Alexa”，然后等待哔哔声。然后说“what's the weather in Seattle?”

如果你愿意，你也可以点击“Listen”按钮，而不是使用唤醒字。点击“Listen”按钮，等待音频提示开始说话。听到音频提示可能需要一两秒钟。

步骤9：如何注销示例应用程序

参见：Sample App Log Out Instructions

原文链接：https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app/wiki/Raspberry-Pi

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