語音助手已迅速普及。許多家庭使用Alexa或Google Home來控制從照明到媒體甚至計時的所有內容。

這些設備運行的技術（至少部分地）適用于所有人。使用Google的Assistant SDK，您可以在自己的設備上使用該服務。本教程介紹如何在Raspberry Pi上設置Google Assistant，以及如何通過GPIO引腳語音激活LED。

Raspberry Pi Home Assistant所需的硬件

您將需要：

在SD卡上重新安裝Raspbian的Raspberry Pi。

USB網絡攝像頭或麥克風。

外部揚聲器。

Pi LED教程中的電路（可選）

登錄到您的Google帳戶的瀏覽器。

注意：本教程的設備可能有所不同。我純粹將備用USB網絡攝像頭用于其麥克風。任何兼容的網絡攝像頭或麥克風都可以正常工作，并且有大量的Pi兼容設備可以提供幫助。

此外，我正在使用3.5mm輸出的音頻。 HDMI和其他輸出源也可以使用，盡管它需要修改以下聲音設置。

插入USB網絡攝像頭和揚聲器，并在使用時設置LED電路。

設置聲音

可以直接在Pi上或通過SSH連接到Pi來遵循本教程。

兩種方式都可以在終端上進行，以檢查聲音設置。使用命令 arecord -l 《/strong》和 aplay -l 《/strong》列出可用設備。

上圖顯示USB網絡攝像頭為卡1 和設備0 。記下麥克風和揚聲器輸出的卡號和設備號。

現在，確保您位于/home/pi 目錄中，創建一個新文件并打開它在nano中：

sudo nano .asoundrc

此目錄的內容將根據所使用的卡號和設備號而有所不同。如果愿意，可以在此處選擇偏向于HDMI輸出而不是3.5mm。

輸入上述代碼的版本后，按 Ctrl + X 保存并退出。

通過錄制和播放短片來測試設置：

可選步驟：如果要更改麥克風的輸入音量，請打開 alsamixer ，然后按 F6 在設備之間循環

就是這樣！聲音已設置。

創建Google Project

打開Pi的瀏覽器，或者，如果您通過SSH連接，請在本地打開瀏覽器。導航到Google Action Console，然后點擊新建項目。

這可能需要一些時間。完成后，將窗口保持活動狀態并打開一個新標簽-我們將在稍后介紹。

啟用Google Assistant API

您需要進行一些在線調整將需要繼續。導航到Google Assistant API網站，然后單擊啟用。

該項目還需要活動權限。轉到“活動控制”面板，并確保打開以下活動：

網絡和應用活動（包括“ Chrome歷史記錄”復選框）

設備信息

語音和音頻活動

現在您可以繼續注冊設備。

注冊Raspberry Pi

返回操作控制臺，然后從左側面板中選擇設備注冊。在產品下，為您的設備創建一個易于記憶的名稱。制造商名稱并不重要（但必須在此處），然后為設備類型選擇自動。

點擊注冊模型，然后在下一個屏幕上單擊下載OAuth 2.0憑據。這會將JSON文件下載到您的計算機。如果您不熟悉JSON文件，請放心，但是學習如何使用JSON值得將來使用！

Google官方指南建議將文件移至/home/pi ，因此請打開文件管理器并立即執行此操作。

SSH用戶的其他步驟：

如果您使用的是SSH，已將JSON文件下載到本地計算機而不是Pi。要傳輸它，請打開沒有SSH連接的單獨的終端窗口。在此窗口中，使用以下命令復制客戶端秘密JSON文件：

scp ~/Downloads/client_secret_client-id.json pi@raspberry-pi-ip-address:/home/pi/

用您的Pi的IP地址替換“ raspberry-pi-ip-address”，然后不要不要忘記小路前面的冒號。如果您將JSON文件下載到另一個位置，請修改您的本地路徑以反映此情況。在出現提示時輸入密碼，該文件將復制到Pi的主目錄。

切換回SSH終端，并導航至/home/pi 。輸入 ls -l 《/strong》以列出目錄中的文件。您應該看到已傳輸的客戶端機密JSON文件。

安裝SDK

Google建議在Python虛擬環境中工作。創建一個名為 env 的新虛擬環境。

如果您以前從未做過，本教程將幫助您學習如何使用Python虛擬環境。

安裝最新版本的Pip，Setuptools和Wheel并激活您的虛擬環境：

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

source env/bin/activate

Google助手具有一些依賴項，您現在應該將其安裝到虛擬環境中。

sudo apt-get install portaudio19-dev libffi-dev libssl-dev libmpg123-dev

最后，安裝Google Assistant SDK，示例和OAuth工具。

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

python -m pip install --upgrade google-assistant-sdk［samples］

python -m pip install --upgrade google-auth-oauthlib［tool］

啟動并運行。如果任何安裝失敗，請徹底檢查拼寫和間距。

對Raspberry Pi進行身份驗證

使用 google-auth-oauthlib ［tool］

google-oauthlib-tool --scope https://www.googleapis.com/auth/assistant-sdk-prototype \

--scope https://www.googleapis.com/auth/gcm \

--save --headless --client-secrets /home/pi/YOUR_CLIENT_SECRET_ID.json

您需要用下載的文件替換YOUR_CLIENT_SECRET_ID，因此值得首先復制文件名。此客戶端ID必須正確。不要更改文件名！

您應該會收到一條帶有鏈接的消息，要求您粘貼授權碼。

單擊鏈接將打開瀏覽器。系統會提示您啟用Google帳戶中的設備。復制隨后的授權代碼，并將其粘貼回您的終端窗口。

您應該收到一條確認信息，其中顯示 Credentials Saved：/home/pi…，這意味著Pi已被已成功為您的Google帳戶授權。

對其進行測試

現在一切就緒，現在該對您的Pi Google Assistant進行測試了。使用以下命令運行助手：

googlesamples-assistant-hotword --project-id my-dev-project --device-model-id my-model

您將需要用項目ID（位于“設置”齒輪下）替換 my-dev-project 操作控制臺）。您的 device-model-id 列在操作控制臺的“設備注冊”部分下。

嘗試一下！說“ OK Google”并提出問題。聽到響應后，您可以在終端中看到程序輸出：

就是這樣！ Google助手現已在您的Raspberry Pi上運行。請注意，如果輸出音量有點低，可以通過說出“嘿，Google，將您的音量提高到80％”來更改它。

獎金：語音激活的GPIO

可以使用Arduino和Siri來控制燈光，但是有一種更簡單的方法。如果您設置了LED，則可以使用Google Assistant來控制聲音。

設置Google Assistant以使用GPIO引腳相對簡單，但是需要一些額外的步驟。轉到Google Action Console，然后在“設備注冊”下找到您的設備。單擊它，然后打開特征菜單：

打開 OnOff 特征，然后單擊保存。

現在，確保您處于 env 虛擬環境中，使用git將一個版本的SDK克隆到您的Pi：

git clone https://github.com/googlesamples/assistant-sdk-python

由于這是一個虛擬環境，因此您需要先安裝RPi.GPIO。

pip install rpi.gpio

現在，導航至包含以下內容的文件夾 hotword.py 腳本。

cd assistant-sdk-python/google-assistant-sdk/googlesamples/assistant/library

修改腳本

您需要在腳本中添加幾行hotword.py腳本，因此在nano編輯器中將其打開：

nano hotword.py

在import語句下，為RPi.GPIO添加您自己的腳本。

import RPi.GPIO as GPIO

查找 process_event 方法。在第66行，刪除或注釋掉print語句，并添加if語句來控制LED。

#print（‘Do command’， command， ‘with params’， str（params））

if command == “action.devices.commands.OnOff”：

if params［‘on’］：

print（‘---------------’）

print（‘Led turned on’）

print（‘---------------’）

GPIO.output（18， GPIO.HIGH）

else：

print（‘---------------’）

print（‘Led turned off’）

print（‘---------------’）

GPIO.output（18， GPIO.LOW）

此邏輯控制LED，但到目前為止，它不是。 t配置為輸出。在調用process_event方法之前，在 main（）函數中進行設置。

GPIO.setmode（GPIO.BCM）

GPIO.setup（18， GPIO.OUT， initial=GPIO.LOW）

現在，GPIO引腳設置為輸出并在其中初始化低狀態。保存并退出。您可以通過傳遞您的型號ID號（在操作控制臺中找到）作為參數來運行修改后的腳本。

python hotword.py --device-model-id YOUR-MODEL-ID-HERE

終端輸出與之前相同，并且助手將作為標準工作。但是，現在，當您說“ OK Google，打開”時，您將看到一個新的輸出：

注意：上面的圖片已裁剪，僅顯示助手正在聽取請求，并且打印說明已添加到腳本中。

您還應該看到LED亮起！

您自己的DIY Raspberry Pi Google Home Assistant

責任編輯：wv