Come creare il tuo Google Home con Assistant e Raspberry Pi 3

Google Home è il modo più semplice per avere Google Assistant in casa. L'unica cosa negativa è che non è ancora disponibile in tutto il mondo, ma grazie a Raspberry Pi 3 puoi avere Google Assistant nel tuo salotto. Puoi persino controllare qualsiasi dispositivo connesso al Raspi solo con la voce.

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Per iniziare a usare Google Assistant sul tuo Raspberry Pi 3, prima avrai bisogno di un po' di hardware. Quindi dovrai prendere un microfono e un altoparlante per poter comunicare con Google Assistant. Nel numero di maggio di MagPi (la rivista ufficiale di Raspberry Pi), c'era un bel set sponsorizzato da Google. Tuttavia, se non sei riuscito a prenderlo, non preoccuparti. Puoi usare qualsiasi combinazione di altoparlante e microfono USB. Troverai le istruzioni per entrambe le situazioni qui sotto:

• Crea il tuo Google Home con l'AIY Voice KIT di MagPi
• Crea il tuo Google Home con un microfono, altoparlante e un Raspberry Pi 3

Crea il tuo Google Home con l'AIY Voice KIT di MagPi

Come abbiamo già detto, nel numero di maggio 2017, numero 57 di The MagPi Magazine, Google includeva un set regalo per ispirare le persone a creare il proprio Google Home. Il progetto chiamato AIY viene dalla fusione di AI (Intelligenza Artificiale) e DIY (Fai da te).

1. Assembla il kit AIY Project "fatto da te con Google".

Il kit incluso in The MagPi è molto semplice da montare. Tutto quello che devi fare è seguire le istruzioni nella rivista o sul loro sito AIY Projects. Penso che la cosa più difficile per me sia stata piegare il cartone. Per assemblare il voice kit, Google ci ha dato:

• PCB per controllare microfono e interruttore (Voice HAT)
• PCB lungo con due microfoni
• Altoparlante
• Interruttore
• Luce LED
• Meccanismo interruttore
• Cavi per collegare tutto
• Scatola di cartone per assemblare il kit

Oltre a ciò che viene nella scatola, ti serviranno anche:

• Un Raspberry Pi 3
• Una scheda microSD per installare il sistema operativo
• Un po' di nastro adesivo
• Un cacciavite misura P00

Ci sono istruzioni sul sito ufficiale per assemblare il kit AIY, ma riassumerò i punti principali qui.

Una volta che hai tutto, inizia collegando il PCB, chiamato Voice HAT, che controlla i microfoni e l'interruttore, al Raspberry Pi 3 con l'aiuto di due piccoli distanziatori. Ora, con il tuo cacciavite, collega i due cavi dell'altoparlante (rosso è positivo e nero è negativo).

Collega il resto dei cavi al Voice HAT. Ora metti tutto nella prima scatola. Piega la scatola con le scritte all'esterno e metti l'altoparlante per primo. Poi metti il Raspberry Pi 3 insieme al Voice HAT. Assembla la scatola e metti tutto dentro. Assicurati che l'altoparlante sia sul lato con i fori.
Ora è il momento di attaccare il corpo dell'interruttore (ne abbiamo preso uno giallo). Prima, svita il distanziatore e il dado dal pulsante. Inserisci il pulsante nel foro della scatola e riavvita il distanziatore e la rondella. Poi metti insieme il LED e il meccanismo dell'interruttore. Inseriscilo nel pulsante e collega attentamente i cavi nell'ordine corretto (rosso e blu fuori; nero e bianco al centro).

Infine, collega il PCB con i due microfoni e attaccalo con del nastro adesivo. Assicurati che quando attacchi i microfoni ci sia un buon input audio attraverso i fori nella scatola. Una volta che tutto è assemblato e pronto, è il momento di installare il software su una scheda microSD.

2. Installare il software e configurare Raspbian per usare Google Assistant:

Per installare il software dovrai scaricare l'immagine di sistema e scriverla su una scheda microSD con un computer:

• Scarica l'immagine SD Voice Kit
• Scarica il software Etcher.io per il tuo computer
• Ora, decomprimi il file con l'immagine (*.img) del sistema operativo Raspberry Pi 3
• Inserisci la scheda microSD nel computer
• Apri il programma Etcher, seleziona l'immagine, seleziona la scheda microSD e clicca "Flash".
• Quando è finito, la scheda microSD sarà pronta per essere inserita nel Raspberry Pi 3.

Quando la scheda è flashata, mettila nel Raspi, e siamo pronti per iniziare. Per avviare il Raspberry Pi 3 con il Voice Kit avremo bisogno di un monitor con cavo HDMI e una tastiera e mouse. Collega tutto e accendi il Raspi.

La prima volta che si avvia potrebbe volerci un paio di minuti. Il sistema che gira sul Raspberry Pi è una versione modificata di Debian, fatta apposta per questo dispositivo, chiamata Raspbian. Debian è uno dei maggiori distributori di GNU/Linux e dove distributori come Ubuntu si basano.

Una volta che il desktop è attivo, nell'angolo in alto a destra tra i pulsanti Bluetooth e volume, connettiti alla tua rete Wi-Fi. Una volta connesso a Internet, apri il browser e digita questo URL: https://console.cloud.google.com/

Ti chiederà poi il tuo account Gmail. Ne avremo bisogno per poter usare Google Cloud e, per estensione, Google Assistant. Quindi inserisci la tua email e password per attivare l'account gratuito. Ora segui i passaggi sotto:

• Crea un nuovo progetto, per esempio, "Home Pi"
• Abilita l'API Google Assistant nel progetto andando su API > Abilita API > Google Assistant > Abilita
• Ora crea una nuova credenziale in Credenziali > Crea credenziali > ID client OAuth > Altro (aggiungi un nome) > Crea
• Dovremo scaricare la credenziale sul Raspberry Pi 3 dalla pagina delle credenziali delle API del nostro progetto. A destra della credenziale che hai appena creato, vedrai un pulsante di download.
• Copia il file scaricato dalla cartella download alla cartella /home/pi e cambiane il nome in assistant.json facendo clic destro sul file > rinomina.

3. Parla con Google Assistant attraverso il Raspberry Pi 3

Per lanciare Google Assistant sul Raspberry Pi 3, apri l'icona del terminale sul desktop e digita il seguente comando:

• src/main.py.

La prima volta che esegui il comando, chiederà il permesso di usare l'account Google Cloud connesso al nostro account Gmail. Se tutto è andato come previsto, la console ti farà sapere che per usare il comando vocale dovrai premere prima il pulsante. Per uscire dall'app premi CTRL+C con la finestra del terminale attiva. Ora puoi chiedere quello che vuoi a quella piccola scatola di cartone che ha tutto il potere di Google Assistant nascosto dentro.
Per controllare il volume, tutto quello che devi fare è abbassarlo sull'icona del desktop in alto a destra o dire a Google Assistant "volume giù".

4. Attivare Google Assistant remotamente tramite SSH da un altro dispositivo

Possiamo attivare Google Assistant sul Raspberry Pi 3 senza monitor o tastiera/mouse grazie a SSH e al nostro smartphone. Sul Raspi, attiva SSH andando su Start > Preferenze > Configurazione Raspberry Pi, nella scheda "Interfacce", clicca "Abilitato" nella riga SSH. Consiglio anche di cambiare la password di default dell'utente Pi.
Sul tuo smartphone, e con qualsiasi app che permetta connessioni SSH (o PuTTY da Windows) possiamo inserire l'IP locale del Raspberry Pi 3 e accedere direttamente da una console dei comandi con il nostro nome utente (il default è "pi") e password (il default è "raspberry").

L'indirizzo IP locale del Raspi si trova nell'icona di connessione sul desktop del Raspi o con l'app Fing per Android.

Una volta connesso alla riga di comando nel Raspberry Pi 3 via SSH, inserisci questi due comandi per avviare Google Assistant:

• /home/pi/bin/voice-recognizer-shell.sh
• src/main.py

Crea il tuo Google Home con un altoparlante e un Raspberry Pi 3

Non devi avere l'AIY Voice Kit di MagPi per creare il tuo Google Home. In realtà, tutto ciò di cui hai davvero bisogno è un microfono USB, degli altoparlanti con jack per cuffie e un Raspberry Pi 3 (puoi anche collegare un pulsante se ne hai uno in giro).

Non avevo un microfono USB a portata di mano, quindi ho usato una vecchia webcam che aveva un microfono integrato.
Segui le stesse istruzioni sopra per installare il software, ma dovrai modificare alcune cose per usare il tuo hardware.

Primo. Modifica il file /boot/config.txt tramite un terminale con il comando sudo nano /boot/config.txt. Ora dovremo rimuovere il commento dalla riga dove dice #dtparam=audio=on, cancellando il # e commentare le due righe seguenti, così il paragrafo appare così. Una volta finito, premi CTRL+X per uscire e salvare con lo stesso nome.

# Enable audio (loads snd_bcm2835)
dtparam=audio=on
#dtoverlay=i2s-mmap
#dtoverlay=googlevoicehat-soundcard

Secondo. Modifica il file /etc/asound.conf, anche dal terminale con sudo nano /etc/asound.conf. Qui dovremo cancellare tutto e incollare il codice seguente. Dopo fatto, spingi CTRL+X per uscire e salvare con lo stesso nome.

pcm.!default {
  type asym
  capture.pcm "mic"
  playback.pcm "speaker" }
pcm.mic {
  type plug
  slave {
    pcm "hw:1,0" } }
pcm.speaker {
  type plug
  slave {
    pcm "hw:0,0" } }

Terzo. Ora dovrai riavviare il Raspberry Pi 3 e testare che riconosca microfono e altoparlanti. Sul desktop, c'è un file chiamato "Check audio". Doppio clic e cercherà il Voice HAT che non abbiamo. Quindi dovremo cambiarlo. Digita in un terminale il comando sudo nano /home/pi/voice-recognizer-raspi/checkpoints/check_audio.py, e sulla riga che dice VOICEHAT_ID = 'googlevoicehat', cambiala in VOICEHAT_ID = 'bcm2835' che è l'audio di default sul Raspi, CTRL+X per uscire e salvare con lo stesso nome. Ora testa di nuovo l'audio, e tutto dovrebbe essere funzionante.

Quarto. Se hai un pulsante, collegalo al GPIO 23. Se non ne hai uno, avvia lo stesso servizio come al passo 3 con un comando speciale:

• python3 src/main.py -T clap

Con questo comando, ogni volta che batti le mani, Google Assistant sarà in attesa di una domanda. Di nuovo, digita CTRL+C per uscire. Ovviamente puoi attivare questo servizio da qualsiasi altro dispositivo tramite SSH.

Conclusione

Come puoi vedere, avere Google Assistant in casa è più facile di quanto sembri. Tutto ciò di cui hai bisogno è un Raspberry Pi 3 e un paio di pezzi di hardware. L'unico intoppo è che è disponibile solo in inglese per ora. Alla fine dell'anno, però, Google Assistant sarà disponibile anche in spagnolo, così per il 2018 puoi già essere integrato nell'SDK Google Assistant che usiamo con Raspi.
Di default, il servizio vocale Google Assistant può rispondere a quasi tutte le domande che gli lanci, ma il divertimento non finisce qui. Puoi anche usare il potere dell'intelligenza artificiale per controllare un robot o uno specchio "magico" con la voce. Potresti fare anche compiti più complessi con IFTTT se ti va. Tuttavia, per quello dovrai creare i tuoi script.
Sei pronto a prendere il controllo dell'AI di Google?