قم ببناء منزل google الخاص بك باستخدام raspberry Pi

هل فكرت يومًا في مكبر صوت يمكن التحكم فيه بصوتك !!! نعم ، يعد Amazon Echo أحد أشهر مكبرات الصوت التي يتم التحكم فيها بالصوت ، ولكن المنافسة معها تزداد شهرة Google Home أيضًا. أصبحت المساعدين الصوتيين أكثر شهرة مع اقترابنا من عصر الأنظمة القائمة على الذكاء الاصطناعي. لقد سمعت عن Google Assistant و Apple Siri و Amazon Alexa. هذه كلها أنظمة ذكاء اصطناعي تعتمد على الصوت ، ما يجعل هذه الأنظمة مختلفة عن بعضها البعض هو نظمها البيئية ، وهذا هو المكان الذي يبرز فيه مساعد Google أكثر. جوجل وآبل وأمازون ، أطلقت كل هذه الشركات مكبرات الصوت الذكية الخاصة بها. مكبرات الصوت الذكية من Google متوفرة أيضًا في السوق. لقد قمنا بالفعل بتغطية Amazon Echo ومقرها Raspberry Pi ، وهذه المرة سنحول Raspberry Pi إلى مكبر صوت Google Home.

توفر Google واجهة برمجة التطبيقات لاستخدام خدمتها الصوتية ، وهي مفتوحة المصدر ومتاحة على Github. باستخدام خدمة Google الصوتية ، يمكننا تشغيل الموسيقى والحصول على معلومات حول الطقس وحجز التذاكر وغير ذلك الكثير. كل ما عليك فعله هو السؤال. في هذا البرنامج التعليمي ، دعنا نرى كيفية إنشاء مكبر صوت ذكي يتم التحكم فيه باستخدام مساعد Google و Raspberry Pi.

متطلبات الأجهزة

Raspberry Pi 3 أو Raspberry Pi 2 Model B وبطاقة SD (8 جيجابايت أو أكثر)
مكبر صوت خارجي مع كابل AUX مقاس 3.5 ملم
أي كاميرا ويب أو ميكروفون USB 2.0

نفترض أيضًا أن Raspberry pi الخاص بك قد تم إعداده بالفعل باستخدام نظام تشغيل Raspbian ومتصل بالإنترنت. مع وجود هذه في مكانها الصحيح ، فلننتقل إلى البرنامج التعليمي. إذا كنت جديدًا على Raspberry Pi ، فانتقل إلى Getting started with Raspberry Pi أولاً.

ملاحظة: تحتوي كاميرا الويب على ميكروفون يحمل في ثناياه عوامل ، لذا سنستخدمه بدلاً من ميكروفون USB 2.0.

تحتاج أيضًا إلى لوحة مفاتيح وماوس وشاشة لتوصيل raspberry pi باستخدام كابل HDMI.

التحقق من ميكروفون كاميرا الويب باستخدام Raspberry Pi:

1. افتح Raspberry Pi Terminal واكتب الأمر arecord -l. سيعرض هذا الأجهزة المتصلة بـ Raspberry Pi كما هو موضح أدناه:

البطاقة 1 هي ميكروفون كاميرا الويب الذي سنستخدمه. إذا لم يتم عرضه ، فقد تكون كاميرا الويب معيبة.

2. الآن ، تحقق مما إذا كان الميكروفون يعمل عن طريق تشغيل أمر تسجيل الصوت على النحو التالي:

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

3. لتشغيل الصوت المسجل ، اكتب هذا الأمر:

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

إذا قمت بتوصيل Raspberry Pi بجهاز عرض باستخدام كابل HDMI ، فسيكون إخراج الصوت افتراضيًا من خلال مكبر صوت الشاشة (إذا كان هناك مكبر صوت مدمج فيه). لذلك ، لتغييره إلى 3.5 ملم ، يجب عليك كتابة الأمر التالي:

sudo raspi-config وانتقل إلى خيار Advance.

حدد الصوت من القائمة -> حدد Force 3.5mm -> حدد موافق وأعد تشغيل Raspberry Pi.

الآن ، يجب أن تسمع الصوت من مقبس مقاس 3.5 مم.

ملاحظة: إذا كنت ترغب في زيادة أو تقليل جهارة صوت الإدخال للميكروفون ، فاكتب alsamixer في الجهاز. حدد بطاقة الصوت من الجهاز بالضغط على F6.

اضغط على F4 لتغيير كسب الميكروفون وضبطه كما تريد.

إذا كان لديك ميكروفون USB 2.0 ، فإن الخطوات المتبعة هي نفسها للتحقق من الميكروفون. هنا استخدمنا Webcam لـ USB microcphone.

إعداد Google API لـ Raspberry Pi Google Assistant

1. أولاً ، يتعين علينا التسجيل وإعداد مشروع على لوحة تحكم إجراءات Google Console.

2. بعد تسجيل الدخول إلى حساب Google الخاص بك ، سترى النافذة التالية.

انقر فوق إضافة / استيراد مشروع .

3. في الشاشة التالية ، يجب عليك إدخال اسم المشروع والنقر فوق إنشاء مشروع .

4. الآن ، انتقل إلى وحدة تحكم مطوري Google في علامة التبويب الجديدة وابحث عن Google Assistant API. قبل المضي قدمًا والضغط على الزر " تمكين" ، تأكد من تحديد مشروعك. ثم انقر فوق تمكين.

5. الآن ، افتح علامة التبويب السابقة لوحدة تحكم Google وانتقل لأسفل إلى أسفل الشاشة.

سوف تجد خيار تسجيل الجهاز ، اضغط عليه.

6. في الشاشة التالية ، انقر فوق تسجيل النموذج. بعد هذا، تحتاج إلى تحديد اسم المنتج ، اسم الصانع وتحديد نوع الجهاز. يمكن أن تكون هذه الأسماء أي شيء تريده.

اكتب معرف طراز الجهاز ، حيث سنحتاج إليه لاحقًا في هذه العملية.

الآن ، انقر فوق تسجيل النموذج .

7. ستكون الشاشة التالية لتنزيل بيانات الاعتماد. للحصول على ملف بيانات الاعتماد هذا ، انقر فوق تنزيل بيانات اعتماد OAuth 2.0 . هذا الملف مهم جدًا ، لذا احتفظ به في مكان آمن.

الآن ، انقر فوق التالي.

8. يمكنك تحديد أي سمات تحتاجها ، ولكن في حالتنا لا نحتاج إلى أي من هذه السمات ، لذلك قمنا فقط بالنقر فوق الزر تخطي كما هو موضح أدناه .

9. بمجرد الانتهاء من كل شيء ، سيكون لديك الشاشة التالية.

10. الآن ، انتقل إلى صفحة عناصر التحكم في النشاط. هنا يجب عليك تنشيط عناصر التحكم في النشاط التالية للتأكد من أن Google Assistant API تعمل بشكل جيد.

نشاط الويب والتطبيقات ، سجل المواقع ، معلومات الجهاز ، الصوت والنشاط الصوتي

11. مرة أخرى ، انتقل إلى وحدة تحكم مطوري Google. انقر فوق بيانات الاعتماد على الجانب الأيسر من لوحة القيادة. انقر فوق شاشة موافقة OAuth.

12. املأ معرف Gmail الخاص بك وأي اسم إلى اسم المنتج واحفظه.

الآن ، لقد انتهينا من إعداد Google API.

إعداد Google Assistant لـ Raspberry Pi Google Home

يرجى ملاحظة أنه من هذا الجزء فصاعدًا ، سيُطلب منك إكمال البرنامج التعليمي على سطح مكتب Raspbian مباشرة وليس عبر SSH ، وذلك لأنه سيتعين عليك استخدام متصفح الويب المدمج.

1. أولاً ، قم بتحديث قائمة حزم Raspberry Pi باستخدام الأمر التالي

sudo apt-get update

2. الآن ، سننشئ ملفًا يمكننا من خلاله تخزين بيانات الاعتماد التي قمنا بتنزيلها مسبقًا. لهذا ، قم بتشغيل الأمرين التاليين

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

3. في هذا الملف ، يجب عليك نسخ محتويات ملف بيانات الاعتماد الذي قمنا بتنزيله. افتح ملف.json في محرر النصوص المفضل لديك واضغط على ctrl + A ثم ctrl + C لنسخ المحتويات.

بعد نسخ المحتوى ، احفظ الملف بالضغط على Ctrl + X ثم Y ثم أخيرًا اضغط على Enter.

4. بعد حفظ ملف بيانات الاعتماد ، سنبدأ في تثبيت بعض التبعيات المطلوبة لتشغيل مساعد Google.

قم بتشغيل الأمر التالي لتثبيت Python3 و Python 3 Virtual Environment على RPi الخاص بنا.

sudo apt-get install python3-dev python3-venv

5. الآن قم بتمكين python3 كبيئتنا الافتراضية باستخدام الأمر التالي

python3 -m venv env

6. قم بتثبيت أحدث إصدارات النقطة وأدوات الإعداد. قم بتشغيل الأمر التالي للحصول على التحديث

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

7. للدخول إلى بيئة بيثون ، علينا تشغيل هذا الأمر

source env/bin/activate

8. سنقوم الآن بتثبيت مكتبة Google Assistant ، وتشغيل الأوامر التالية واحدة تلو الأخرى للحصول على المكتبة المحدثة

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

الآن ، انتهينا من تثبيت جميع التبعيات والمكتبات المطلوبة.

ترخيص Raspberry Pi لمساعد Google

1. سنقوم أولاً بتثبيت أداة مصادقة Google على Raspberry pi عن طريق تنفيذ الأمر التالي

تثبيت python -m pip - ترقية google-auth-oauthlib

2. الآن ، نحن بحاجة إلى تشغيل مكتبة مصادقة Google. قم بتنفيذ هذا الأمر لتشغيل المكتبة.

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

سيقوم هذا الأمر بإنشاء عنوان URL ، ونسخ عنوان URL هذا ولصقه في متصفح الويب الخاص بك.

3. في المتصفح ، قم بتسجيل الدخول إلى حساب Google الخاص بك ، إذا كان لديك حسابات متعددة ، فحدد فقط الحساب الذي قمت بإعداد مفتاح API الخاص بك به.

بعد تسجيل الدخول ، سترى رمز مصادقة طويل. انسخ هذا الرمز والصقه في نافذة المحطة الطرفية واضغط على Enter. إذا تم التحقق من المصادقة ، يجب أن ترى السطر التالي يظهر في سطر الأوامر كما هو موضح في الصورة أعلاه:

تم حفظ بيانات الاعتماد: /home/pi/.config/google-oauthlib-tool/credentials.json

4. تم التحقق الآن من بيانات اعتماد المصادقة الخاصة بنا ، ولكن ما زالت Google تريد التحقق من خلال شاشة عرض منبثقة. لكن تم حظر النافذة المنبثقة الخاصة بنا بواسطة CORS (مشاركة الموارد عبر الأصل) ، لذا ، قم أولاً بتعطيل هذا الشيء باستخدام الأمر أدناه.

لاستخدام هذا الأمر ، تأكد من إغلاق متصفح Chromium وافتح الآن نافذة طرفية جديدة واكتب الأمر. سيؤدي هذا الأمر إلى تشغيل متصفح chromium مع تعطيل أمان CORS ، ولا تتصفح الإنترنت مع تعطيل هذا.

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

بعد فتح المتصفح ، انتقل إلى النافذة الطرفية السابقة التي قمت فيها بإعداد نموذج مساعد Google.

5. الآن قم بتشغيل الأمر التالي لبدء تشغيل مساعد Google لأول مرة. في هذا الأمر استبدل مع معرف مشروعك.

إذا نسيت معرف المشروع ، فانتقل إلى Actions Console على Google ، وانقر فوق المشروع الذي أنشأته ، ثم انقر فوق رمز الترس في الزاوية العلوية اليسرى ثم إعدادات المشروع.

أيضا ، استبدل بمعرف الجهاز الذي حصلت عليه مسبقًا في البرنامج التعليمي.

googlesamples-Assistant-pushtotalk --project-id --معرف طراز الجهاز --عرض

سيطلق هذا الأمر علامة تبويب جديدة في متصفح Chromium.

6. الآن اضغط على Enter في نافذة المحطة لتشغيلها وطرح أي سؤال.

عند طرح السؤال الأول ، قد تظهر الشاشة أدناه في المتصفح. انقر فوق متابعة -> أفهم -> سماح.

إذا لم تظهر شاشة المتابعة هذه ، فلا مشكلة.

7. الآن ، يمكننا استخدام نموذج مساعد Google "اضغط لتتحدث" والحصول على استجابة الإخراج.

عندما تضغط على Enter في المحطة وتتحدث إجراءً ، يجب أن تسمع استجابة لفظية وسيتم أيضًا فتح علامة تبويب أخرى تعرض الإجراء الذي اتصلت به للتو.

يمكنك تعطيل فتح علامة التبويب بإزالة الوسيطة –display من الأمر. كنا بحاجة إلى هذا للحصول على شاشة التفويض.

استخدام مساعد جوجل على Raspberry Pi

لقد أجازنا Raspberry Pi الخاص بنا. متى أردت تشغيل مساعد Google ، ما عليك سوى الدخول إلى البيئة واتباع الخطوات التالية.

1. قم بتشغيل الأمر التالي على get in the environment

مصدر البيئة / بن / تفعيل

وسوف يتم رؤية (الحياة الفطرية) تظهر في الجزء الأمامي من كل سطر.

2. لبدء نموذج الضغط والتحدث ، قم بتشغيل الأمر التالي

googlesamples-assistant-pushtotalk هذه المرة لا نحتاج إلى معرف المنتج ومعرف الجهاز.

3. بالإضافة إلى ميزة الضغط والتحدث ، يمكنك أيضًا تشغيل مساعد Google بقول Ok Google. لهذا يجب عليك إدخال معرف جهاز غير صالح حتى يعمل. يمكن أن يكون معرف الجهاز غير الصحيح أي شيء مثل aaaa ، abcd.

الآن ، قم بتشغيل الأمر التالي.

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

الآن ، يمكنك أن تطلب أي شيء مع مساعد Google الخاص بك فقط قل Ok Google.

هذه هي الطريقة التي يمكننا بها تثبيت مساعد Google على Raspberry Pi ويمكننا تحويله إلى Google Home عن طريق توصيل مكبر صوت وميكروفون به.