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So erstellen Sie Ihr eigenes Amazon Echo mit einem Raspberry Pi

Das Amazon Echo ist nützlich, um es zu Hause zu haben. Es kann Podcasts abspielen, Erinnerungen und Notizen aufzeichnen, Ihnen die Länge Ihres Weges mitteilen und sogar andere Geräte in Ihrem Haus steuern. Bei Preisen zwischen 50 und 150 US-Dollar ist dies jedoch ein teures Unterfangen, wenn Sie nicht sicher sind, ob Sie es verwenden werden. Eine gute Nachricht ist, dass Sie mit einem Raspberry Pi einen voll funktionsfähigen erstellen können.

Update : Diese Methode ist etwas einfacher und bringt Ihnen ein besseres Endprodukt. Wir lassen diesen Leitfaden offen, da er die offiziellen Amazon-Repositories verwendet, aber das System funktioniert viel besser.

Was du bekommen wirst

Am Ende dieses Handbuchs steht ein (fast) voll funktionsfähiges Amazon Echo zur Verfügung, das auf Ihre Sprachbefehle reagiert. Das einzige, was es nicht tun kann, ist auf Musikdienste wie Amazon Prime, Spotify oder Pandora zuzugreifen. Ansonsten ist es ein Echo mit den Schnickschnack von Alexa, dem virtuellen Assistenten von Amazon. Dies bedeutet, dass Einheiten umgerechnet, Sportergebnisse überprüft, Ihre Kindle-Bücher vorgelesen, das Wetter überprüft, Podcasts und Radiosendungen abgespielt und vieles mehr werden können. Sobald Sie fertig sind, können Sie mit der Alexa-Begleit-App (iOS und Android) die Einstellungen Ihres Alexa ändern und dieselben Fähigkeiten wie auf einem echten Echo installieren. Dazu gehört, dass Batman ein eigenes Abenteuerspiel oder eine Datenbank mit Fakten über Katzen auswählt. Am nützlichsten ist vielleicht die kürzlich angekündigte Integration in To-Do-Apps von Drittanbietern wie Todoist und Any.do.

Es funktioniert auch mit einer Vielzahl von angeschlossenen Geräten wie z. B. intelligenten Glühbirnen von LIFX oder dem Nest-Thermostat, sodass Sie sie mit Ihrer Stimme steuern können. Wie das echte Echo kann Ihr DIY-Echo mit If This Then That verknüpft werden, um weitere Funktionen hinzuzufügen, z. B. Aufgaben zu Evernote hinzuzufügen oder eine Benachrichtigung auf Ihrem Telefon zu erhalten, wenn der Timer abläuft.

Bezüglich des Preises sollten wir eines erwähnen: Der neueste Echo Dot von Amazon (das kleinere Echo mit einem Junky-Lautsprecher) kostet nur 50 US-Dollar, was die Erstellung eines eigenen Raspberry Pi für 35 US-Dollar erheblich erschwert. Es gibt jedoch ein Schlüsselmerkmal des Raspberry Pi, das alles lohnenswert macht:. Dieses Projekt installiert lediglich eine Reihe von Programmen, mit denen Ihr Raspberry Pi wie ein Echo funktioniert. Ihr Raspberry Pi kann weiterhin mit einer Reihe anderer Projekte zusammenarbeiten, z. B. mit einer Retro-Game-Station (Sie müssen lediglich die Desktop-Umgebung installieren) oder einem Media Center. Das heißt, Sie können es in eine Multitasking-Maschine verwandeln.

Was du brauchen wirst

Wie zu erwarten, benötigen Sie einen Himbeer-Pi sowie eine Handvoll Teile:

  • Ein Raspberry Pi 3 (empfohlen) oder ein Raspberry Pi 2 (Sie benötigen auch einen USB-WLAN-Adapter mit dem Modell 2) mit Raspbian. Wenn Sie Raspbian noch nicht installiert haben, finden Sie in unserem Handbuch alles, was Sie wissen müssen.
  • Ein MicroUSB-Stromkabel
  • Eine 8 GB MicroSD-Karte
  • Ein USB-Mikrofon (Ich habe dieses günstige Mikrofon für 6 USD verwendet, aber so ziemlich jedes USB-Mikrofon scheint zu funktionieren. Das Playstation Eye für 8 USD scheint besonders gut zu funktionieren, wenn Sie nach einem leichten Upgrade suchen.)
  • Lautsprecher (jeder Aktivlautsprecher erledigt die Aufgabe. Ich habe mich für einen UE Mini Boom entschieden, da er mir bereits gehört und auch wenn er an den Pi angeschlossen ist, funktioniert er immer noch als Bluetooth-Lautsprecher.)
  • Eine Tastatur und eine Maus für die Einrichtung (oder den Zugriff auf einen Computer mit VNC)

Es ist theoretisch möglich, einen älteren Raspberry Pi oder einen Raspberry Pi Zero für dieses Projekt zu verwenden, Sie müssen jedoch die neueste Version von Java manuell installieren, um dies zu tun. Dieser Thread über auf GitHub kann helfen. Wir haben dies jedoch auf den Raspberry Pi 2 und 3 getestet.

Sie erstellen Ihr DIY-Echo, indem Sie das Amazon Alexa Skills Kit auf dem Raspberry Pi installieren. Für diesen Leitfaden verwenden wir den offiziellen Code von Amazon. Dies ist jedoch mit einer Einschränkung verbunden: Sie müssen den Alexa-Dienst manuell starten. Es ist ärgerlich, aber wenn Sie nicht viel Energie verlieren oder Ihren Pi sehr oft neu starten müssen, ist es nur ein wenig ärgerlich.

Erster Schritt: Registrieren Sie sich für ein Amazon-Entwicklerkonto

Bevor Sie etwas tun können, müssen Sie sich für ein kostenloses Amazon-Entwicklerkonto registrieren und dann ein Profil für Ihr DIY Echo erstellen. Das ist ziemlich einfach:

  1. Melden Sie sich bei Ihrem Amazon-Entwicklerkonto an.
  2. Klicken Sie auf die Registerkarte Alexa.
  3. Klicken Sie auf Produkttyp registrieren> Gerät.
  4. Nennen Sie Ihren Gerätetyp und den Anzeigenamen (für beide haben wir „Raspberry Pi“ ausgewählt).
  5. Weiter klicken.
  6. Klicken Sie im Bildschirm "Sicherheitsprofil" auf "Neues Profil erstellen".
  7. Geben Sie auf der Registerkarte "Allgemein" neben "Sicherheitsprofilname" Ihrem Profil einen Namen. Machen Sie dasselbe für die Beschreibung. Weiter klicken.
  8. Notieren Sie sich die Produkt-ID, die Client-ID und das Client-Geheimnis, die die Site für Sie generiert.
  9. Klicken Sie auf die Registerkarte Webeinstellungen und dann auf die Schaltfläche Bearbeiten neben der Profil-Dropdown-Liste.
  10. Klicken Sie neben "Zugelassene Ursprünge" auf "Weitere hinzufügen" und geben Sie Folgendes ein: //localhost:3000 .
  11. Klicken Sie neben "Zulässige Rückgabe-URLs" auf "Weitere //localhost:3000/authresponse " und //localhost:3000/authresponse Sie //localhost:3000/authresponse : //localhost:3000/authresponse Klicken Sie auf "Weiter", wenn Sie fertig sind.
  12. Die Registerkarte Gerätedetails ist die nächste. Es spielt keine Rolle, was Sie hier eingeben. Wählen Sie eine Kategorie aus, schreiben Sie eine Beschreibung, wählen Sie eine erwartete Zeitachse aus und geben Sie im Formular eine 0 neben der Anzahl der Geräte ein, auf denen Sie diese verwenden möchten. Weiter klicken.
  13. Schließlich können Sie hier Amazon Music hinzufügen. Dies funktioniert nicht auf dem Pi-Gerät, lassen Sie es also als "Nein" markiert. Klicken Sie auf Speichern.

Jetzt hast du ein Amazon Developer Account und ein Profil für dein Pi-powered Echo erstellt. Es ist Zeit, zum Raspberry Pi zu gehen und Alexa zum Laufen zu bringen.

Zweiter Schritt: Klonen und installieren Sie Alexa

Stecke alles in deinen Pi und starte ihn. Dazu müssen Sie sich in der grafischen Benutzeroberfläche (jetzt PIXEL genannt) befinden, da Sie schließlich einen Webbrowser verwenden, um Ihr Gerät zu authentifizieren.

  1. Öffnen Sie die Terminal-Anwendung auf dem Raspberry Pi und geben Sie Folgendes ein: cd Desktop und drücken Sie die Eingabetaste.
  2. Geben Sie git clone //github.com/alexa/alexa-avs-sample-app.git und drücken Sie die Eingabetaste.

  3. cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app : cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app und drücken Sie die Eingabetaste.
  4. Geben Sie nano automated_install.sh und drücken Sie die Eingabetaste.
  5. Dies ruft Ihren Texteditor auf. Hier müssen Sie Ihre ProductID, ClientID und ClientSecret eingeben, die Sie im obigen Schritt notiert haben. Verwenden Sie die Pfeiltasten, um zu jedem Eintrag zu navigieren. Geben Sie jedes Detail nach dem Zeichen =, wie im obigen Bild angegeben. Wenn Sie fertig sind, tippen Sie auf STRG + X, um zu speichern und zu beenden.
  6. Sie sind jetzt wieder in der Befehlszeile. Es ist Zeit, das Installationsskript auszuführen. cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app und drücken Sie die Eingabetaste.
  7. Tippen Sie ein . automated_install.sh . automated_install.sh und drücken Sie die Eingabetaste.
  8. Wenn Sie dazu aufgefordert werden, drücken Sie Y für die verschiedenen Fragen und antworten Sie, wie Sie es für den Rest für richtig halten. Dadurch wird Ihr Pi konfiguriert und zusätzliche Software installiert. Dies kann bis zu 30 Minuten dauern.

Sobald dies abgeschlossen ist, ist es Zeit, den Alexa-Service zu starten.

Schritt drei: Führen Sie den Alexa Web Service aus

Als Nächstes führen Sie drei Befehlssätze gleichzeitig in drei verschiedenen Terminalfenstern aus. Sie erstellen für jeden der folgenden Schritte ein neues Terminalfenster. Schließe keine Fenster! Sie müssen bei jedem Neustart Ihres Raspberry Pi die Schritte drei (dieser, ), vier und fünf ausführen.

Der erste, den Sie starten, ist der Alexa Web Service:

  1. cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples und drücken Sie die Eingabetaste.
  2. Geben Sie cd companionService && npm start und drücken Sie die Eingabetaste.

Dadurch wird der Companion-Dienst gestartet und ein Port für die Kommunikation mit Amazon geöffnet. Lass dieses Fenster offen.

Schritt 4: Starten Sie die Beispiel-App und bestätigen Sie Ihr Konto

Öffnen Sie ein zweites Terminalfenster (Datei> Neues Fenster). Im nächsten Schritt wird eine Java-App ausgeführt und ein Webbrowser gestartet, der Ihr Pi-powered Echo beim Alexa-Webdienst registriert.

  1. cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples in Ihrem neuen Terminal-Fenster cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples und drücken Sie die Eingabetaste.
  2. cd javaclient && mvn exec:exec und drücken Sie die Eingabetaste.
  3. Ein Fenster fordert Sie auf, Ihr Gerät zu authentifizieren. Klicken Sie auf Ja. Dies öffnet ein Browserfenster. In der Java-App wird ein zweites Popup-Fenster angezeigt, in dem Sie aufgefordert werden, auf OK zu klicken. Klicken Sie noch nicht darauf.
  4. Melden Sie sich in Ihrem Amazon-Konto im Browser an.
  5. Sie sehen einen Authentifizierungsbildschirm für Ihr Gerät. Klicken Sie auf OK. Ihr Browser zeigt nun "Geräte-Token bereit" an.
  6. Sie können jetzt in der Java-App auf das Popup Ok klicken.

Jetzt verfügt Ihr Raspberry Pi über die erforderlichen Token, um mit dem Server von Amazon zu kommunizieren. Lassen Sie dieses Terminalfenster geöffnet.

Fünfter Schritt: Starten Sie Ihre Wake Word Engine

Öffnen Sie schließlich ein drittes Terminalfenster (Datei> Neues Fenster). Hier starten Sie die Wake-Word-Engine. Das macht es so, dass Sie "Alexa" sagen können, damit Ihr Raspberry Pi anfängt, Ihnen zuzuhören. Sie haben zwei Optionen für die Weckwort-Software Sensory und KITT.AI. Beide sind kostenlos, aber Sensory läuft nach 90 Tagen ab. Verwenden wir stattdessen KITT:

  1. cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples und drücken Sie die Eingabetaste.
  2. cd wakeWordAgent/src && ./wakeWordAgent -e kitt_ai

Das war's, dein DIY Echo läuft jetzt. Probieren Sie es aus und sagen Sie "Alexa". Sie sollten einen Piepton hören, der anzeigt, dass es zuhört. Wenn Sie diesen Piepton hören, stellen Sie eine Frage wie "Wie ist das Wetter?" Oder "Wie ist die Punktzahl im Dodgers-Spiel?"

Schritt 6: Verbessern Sie das Mikrofon und stellen Sie sicher, dass Ihr Echo Sie hören kann

Abhängig von der Qualität Ihres Mikrofons stellen Sie möglicherweise fest, dass es Probleme hat, Sie zu hören. Lass uns ein letztes Mal zur Kommandozeile gehen, anstatt "Alexa" aus vollem Herzen zu schreien.

  1. Geben Sie in der Befehlszeile alsamixer und drücken Sie die Eingabetaste.
  2. Tippen Sie auf F6, um ein anderes USB-Gerät auszuwählen. Verwenden Sie die Pfeiltasten, um Ihr Mikrofon auszuwählen.
  3. Verwenden Sie die Pfeiltasten, um die Aufnahmelautstärke zu erhöhen.
  4. Wenn Sie mit der Lautstärke zufrieden sind, tippen Sie zum Beenden auf ESC.
  5. sudo alsactl store und drücken Sie die Eingabetaste, um die Einstellungen dauerhaft zu sudo alsactl store .

Jetzt sollten Sie in der Lage sein, Ihr DIY-Echo auszulösen, indem Sie wie ein normaler Mensch mit ihm sprechen, anstatt zu schreien. Sie können hier auch die Standardlautstärke ändern, falls erforderlich.

Zusätzliches Guthaben: Fügen Sie AirPlay-Support hinzu

Was Ihrem DIY Echo in der kommerziellen Version fehlt, ist die Fähigkeit, als Bluetooth-Lautsprecher zu fungieren. Mit AirPlay können Sie ähnliche Funktionen hinzufügen. Auf diese Weise fungiert Ihr Echo auch als Empfänger, an den Sie Musik von Ihrem Telefon oder Computer senden können. Es ist einfach hinzuzufügen, Sie benötigen nur einen letzten Trip zur Befehlszeile über Terminal:

  1. sudo apt-get install git libao-dev libssl-dev libcrypt-openssl-rsa-perl libio-socket-inet6-perl libwww-perl avahi-utils libmodule-build-perl und drücken Sie die Eingabetaste. Dadurch wird verschiedene Software installiert, die Sie benötigen.
  2. Drücken Sie Y, wenn Sie dazu aufgefordert werden, und warten Sie, bis alles heruntergeladen und installiert ist.
  3. Geben Sie git clone //github.com/njh/perl-net-sdp.git und drücken Sie die Eingabetaste. Dies ist für die neueste Version der AirPlay-Software erforderlich. Die nächsten Befehle erstellen und installieren diese Software.
  4. Geben Sie cd perl-net-sdp und drücken Sie die Eingabetaste.
  5. Geben Sie perl Build.PL und drücken Sie die Eingabetaste.
  6. Geben Sie sudo ./Build und drücken Sie die Eingabetaste.
  7. sudo ./Build test und drücken Sie die Eingabetaste.
  8. sudo ./Build install und drücken Sie die Eingabetaste.
  9. Geben Sie CD .. und drücken Sie die Eingabetaste.
  10. Jetzt schnappst du dir shairport, die DIY Airport Software. Geben Sie git clone //github.com/hendrikw82/shairport.git und drücken Sie die Eingabetaste.

  11. Geben Sie cd shairport und drücken Sie die Eingabetaste.
  12. Geben Sie make und drücken Sie die Eingabetaste.
  13. ./shairport.pl -a AlexaPi und drücken Sie die Eingabetaste.

Damit können Sie jetzt Musik oder anderes Audio mit dem AirPlay-Protokoll auf Ihr DIY Echo streamen. Jetzt, da Ihr Echo funktioniert, können Sie damit experimentieren.