ラズベリーパイを使用して独自のGoogleホームを構築する

自分の声で操作できるスピーカーを考えたことはありますか!!!はい、Amazon Echoは最も人気のある音声制御スピーカーの1つですが、それと競合してGoogleHomeも人気を集めています。 AIベースのシステムの時代に向かっているため、音声アシスタントの人気が高まっています。 Googleアシスタント、Apple Siri、AmazonAlexaについて聞いたことがあるでしょう。これらはすべて音声ベースのAIシステムであり、これらが互いに異なるのはエコシステムであり、これがGoogleアシスタントが最も際立っているところです。グーグル、アップル、アマゾン、これらすべての企業はすでにスマートスピーカーを発売しています。 Googleスマートスピーカーも市場で入手可能です。 RaspberryPiベースのAmazonEchoについてはすでに説明しましたが、今回はRaspberryPiをGoogleホームスピーカーに変えます。

Googleは、オープンソースでGithubで利用できる音声サービスを使用するためのAPIを提供しています。Google Voiceサービスを使用すると、音楽の再生、天気に関する情報の取得、チケットの予約などを行うことができます。あなたがしなければならないのは尋ねるだけです。このチュートリアルでは、GoogleアシスタントとRaspberryPiを使用して音声制御のスマートスピーカーを構築する方法を見てみましょう。

ハードウェア要件

1. Raspberry Pi3またはRaspberryPi 2モデルBおよびSDカード（8GB以上）
2. 3.5mmAUXケーブル付き外部スピーカー
3. WebカメラまたはUSB2.0マイク

また、RaspberrypiはすでにRaspbianOSでセットアップされており、インターネットに接続されていることを前提としています。これらを配置したら、チュートリアルを進めましょう。Raspberry Piを初めて使用する場合は、最初にRaspberrypiの使用を開始してください。

注： ウェブカメラにはマイクが組み込まれているため、USB2.0マイクの代わりにこれを使用します。

HDMIケーブルを使用してラズベリーパイを接続するには、キーボード、マウス、モニターも必要です。

Raspberry Piを使用したWebカメラマイクの確認：

1. Raspberry Piターミナルを開き、arecord-lコマンドを入力します。これにより、以下に示すように、RaspberryPiに接続されているハードウェアデバイスが表示されます。

カード1は、これから使用するWebカメラのマイクです。表示されない場合は、Webカメラに欠陥がある可能性があります。

2.次に、次のようにrecord audioコマンドを実行して、マイクが機能しているかどうかを確認します。

arecord /home/pi/Desktop/test.wav -D sysdefault：CARD = 1

3.録音したオーディオを再生するには、次のコマンドを入力します。

omxplayer -p -o local /home/pi/Desktop/test.wav

Raspberry PiをHDMIケーブルを使用してモニターに接続している場合、デフォルトでは、オーディオ出力はモニターのスピーカーを介して行われます（スピーカーが内蔵されている場合）。したがって、3.5mmに変更するには、次のコマンドを入力する必要があります。

sudo raspi-configを実行し、Advanceオプションに移動します。

リストから[オーディオ]を選択し、[Force 3.5mm]を選択し、[OK]を選択して、RaspberryPiを再起動します。

これで、3.5mmジャックから音が聞こえるはずです。

注：マイクの入力音声ラウドネスを増減する場合は、端末のタイプ アルサミキサー を使用します。F6を押して、端末からサウンドカードを選択します。

F4を押してマイクdBゲインを変更し、必要に応じて設定します。

USB 2.0マイクを使用している場合は、マイクを確認する手順は同じです。ここでは、USBマイクロフォンにWebカメラを使用しました。

Raspberry PiGoogleアシスタント用のGoogleAPIの設定

1.まず、Googleコンソールのアクションダッシュボードでプロジェクトを登録して設定する必要があります。

2. Googleアカウントにログインすると、次のウィンドウが表示されます。

[ プロジェクトの追加/インポート]を クリックします。

3.次の画面で、 プロジェクト名 を入力し、[ プロジェクトの作成 ] をクリックする必要があります 。

4.次に、新しいタブでGoogle Developers Consoleに移動し、Google AssistantAPIを検索します。先に進んで[有効にする]ボタンを押す前に、プロジェクトが選択されていることを確認してください。次に、[有効にする]をクリックします。

5.次に、Googleコンソールの前のタブを開き、画面の一番下までスクロールします。

[ デバイス登録 ]オプションがありますので、それをクリックします。

6.次の画面で、[モデルの登録]をクリックします。この後、製品名、メーカー名、デバイスタイプを設定する必要があります。これらの名前は、任意の名前にすることができます。

プロセスの後半で必要になるため、デバイスモデルIDを書き留めます。

次に、[モデルの登録]をクリックします。

7.次の画面は、資格情報のダウンロード用です。この認証情報ファイルを取得するには、[ OAuth2.0認証情報のダウンロード ]をクリックし ます 。このファイルは非常に重要なので、安全な場所に保管してください。

次に、[次へ]をクリックします。

8.必要な特性を選択できますが、この場合はこれらのいずれも必要ないため、以下に示すように[ スキップ ]ボタンをクリックしました。

9.すべてが完了すると、次の画面が表示されます。

10.次に、[アクティビティコントロール]ページに移動します。ここで、GoogleアシスタントAPIが正常に機能するようにするには、次のアクティビティコントロールをアクティブにする必要があります。

Webとアプリのアクティビティ、ロケーション履歴、デバイス情報、音声とオーディオのアクティビティ

11.もう一度、Google DevelopersConsoleに移動します。ダッシュボードの左側にある[資格情報]をクリックします。OAuth同意画面をクリックします。

12. Gmail IDと任意の名前を製品名に入力し、保存します。

これで、GoogleAPIのセットアップが完了しました。

Raspberry Pi GoogleHome用のGoogleアシスタントの設定

このパート以降では、SSH経由ではなく、Raspbianデスクトップでチュートリアルを直接完了する必要があることに注意してください。これは、組み込みのWebブラウザーを使用する必要があるためです。

1.まず、次のコマンドを使用してRaspberryPiのパッケージリストを更新します

sudo apt-get update

2.次に、以前にダウンロードした資格情報を保存できるファイルを作成します。このために、次の2つのコマンドを実行します

mkdir ~/googleassistant nano ~/googleassistant/credentials.json

3.このファイルでは、ダウンロードした資格情報ファイルの内容をコピーする必要があります。お気に入りのテキストエディターで.jsonファイルを開き、ctrl + A、ctrl + Cの順に押して内容をコピーします。

コンテンツをコピーした後、Ctrl + X 、 Yの 順に押してファイルを保存し、 最後にEnterキーを押し ます。

4.認証情報ファイルを保存した後、Googleアシスタントの実行に必要ないくつかの依存関係のインストールを開始します。

次のコマンドを実行して、Python3とPython3仮想環境をRPiにインストールします。

sudo apt-get install python3-dev python3-venv

5.次のコマンドを使用して、仮想環境としてpython3を有効にします。

python3 -m venv env

6.最新バージョンのpipとsetuptoolsをインストールします 。次のコマンドを実行して更新を取得します

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

7. Python環境に入るには、このコマンドを実行する必要があります

source env/bin/activate

8.次に、Googleアシスタントライブラリをインストールします。次のコマンドを1つずつ実行して、更新されたライブラリを取得します。

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

これで、必要なすべての依存関係とライブラリのインストールが完了しました。

Googleアシスタント用のRaspberryPiの承認

1.まず、次のコマンドを実行して、Google認証ツールをRaspberrypiにインストールします。

python -m pip install --upgrade google-auth-oauthlib

2.次に、Google認証ライブラリを実行する必要があります。このコマンドを実行して、ライブラリを実行します。

google-oauthlib-tool --client-secrets〜 / googleassistant / credentials.json \ --scope https://www.googleapis.com/auth/assistant-sdk-prototype \ --scope https：//www.googleapis。 com / auth / gcm \ --save –headless

このコマンドはURLを生成し、このURLをコピーして、Webブラウザーに貼り付けます。

3.ブラウザでGoogleアカウントにログインします。複数のアカウントがある場合は、APIキーを設定したアカウントのみを選択します。

ログイン後、長い認証コードが表示されます。このコードをコピーしてターミナルウィンドウに貼り付け、Enterキーを押します。認証が確認されると、上の画像に示すように、コマンドラインに次の行が表示されます。

保存された認証情報：/home/pi/.config/google-oauthlib-tool/credentials.json

4.認証認証情報が確認されましたが、Googleは引き続きポップディスプレイで確認したいと考えています。ただし、ポップアップはCORS（クロスオリジンリソースシェアリング）によってブロックされているため、最初に以下のコマンドを使用してこれを無効にします。

このコマンドを使用するには、クロムブラウザが閉じていることを確認し、新しいターミナルウィンドウを開いてコマンドを入力します。このコマンドは、CORSセキュリティを無効にしてクロムブラウザを起動します。これを無効にしてインターネットを閲覧しないでください。

chromium-browser --disable-web-security --user-data-dir "/home/pi/

ブラウザを開いた後、Googleアシスタントのサンプルを設定した前のターミナルウィンドウに移動します。

5.次のコマンドを実行して、Googleアシスタントを初めて起動します。このコマンドで置換 プロジェクトのIDを使用します。

プロジェクトIDを忘れた場合は、Googleのアクションコンソールに移動し、作成したプロジェクトをクリックしてから、左上隅にある歯車のアイコンをクリックしてから、[プロジェクト設定]をクリックします。

また、交換してください チュートリアルの前半で取得したデバイスIDを使用します。

googlesamples-assistant-pushtotalk --project-id --device-model-id - 表示

このコマンドは、Chromiumブラウザで新しいタブを起動します。

6.ターミナルウィンドウでEnterキーを押してトリガーし、質問をします。

最初の質問をすると、ブラウザに以下の画面が表示される場合があります。[続行]-> [理解しました]-> [許可]をクリックします。

この 続行 画面が表示されない場合は問題ありません。

7.これで、プッシュを使用してGoogleアシスタントのサンプルを話し、出力応答を取得できます。

ターミナルでEnterキーを押してアクションを話すと、口頭での応答が聞こえ、別のタブが開いて、呼び出したばかりのアクションが表示されます。

コマンドから–display引数を削除すると、タブを開くことができなくなります 。認証画面を取得するためにこれが必要でした。

RaspberryPiでのGoogleアシスタントの使用

RaspberryPiを承認しました。Googleアシスタントを起動するときはいつでも、環境に入り、以下の手順に従ってください。

1.環境に入るときに次のコマンドを実行します

ソースenv / bin / activate

あなたは見れます （ENV） 各行の先頭に表示されます。

2.プッシュツートークサンプルを起動するには、次のコマンドを実行します

googlesamples-assistant-pushtotalk 今回は、製品IDとデバイスIDは必要ありません。

3.プッシュツートーク機能に加えて、「OKGoogle」と発声してGoogleアシスタントをトリガーすることもできます。このためには、無効なデバイスIDを入力する必要があります。不正なデバイスIDは、aaaa、abcdのようなものである可能性があります。

ここで、次のコマンドを実行します。

googlesamples-assistant-hotword --device-model-id

これで、独自のGoogleアシスタントを使用して、「OKGoogle」と言うだけで何でも質問できます。

これが、Raspberry PiにGoogleアシスタントをインストールし、スピーカーとマイクを接続してGoogleホームに変える方法です。