Amazon Alexa: Controle o seu ambiente com sua voz

Introdução ao projeto - Introdução

Sejam bem-vindos a mais um projeto sobre Internet das Coisas, que será utilizada juntamente com uma assistente pessoal para automação residencial.

Nesse projeto, através de um comando de voz, conseguiremos acionar algum sensor, como por exemplo uma lâmpada. Mas como isso irá funcionar?

Na nossa rede local, teremos o Raspberry Pi, e nele instalaremos o Alexa, assistente pessoal da Amazon, que tem uma parte rodando na nuvem própria Amazon. Por sua vez, a nuvem da Amazon se comunicará com o IFTTT, projeto que visa criar tarefas automáticas de uma forma simples.

A tarefa, para funcionar, possui uma entrada (trigger) e uma saída (atividade), logo, mediante um trigger, nós acionamos a atividade. No nosso projeto, o trigger será o comando de voz, que gerará uma atividade, que será redirecionado para um dashboard.

O dashboard que iremos utilizar é o da Adafruit, com o qual podemos controlar os nossos sensores, pois ele será o responsável por acioná-los, via protocolo MQTT, utilizando SSL para garantir a segurança.

Esses são os componentes do nosso projeto, que serão mais detalhados e explorados ao longo do treinamento.

Introdução ao projeto - Componentes necessários

Neste vídeo, vamos detalhar os materiais necessários para a montagem do nosso projeto. Vamos lá:

• Raspberry Pi

No treinamento utilizaremos a versão 3.

• Módulo Wi-Fi ESP8266 NodeMCU

O Módulo Wi-Fi ESP8266 NodeMCU é muito utilizado para prover a inteligência que precisamos nos equipamentos. Para saber mais, há o curso Internet das Coisas: Medindo e publicando dados com NodeMcu e MQTT.

• Módulo Relé 1 Canal

Esse módulo também já foi abordado na Alura, no curso Raspberry Pi: Controlando o mundo com GPIO.

• Protoboard (opcional)

A protoboard servirá para organizar melhor as ligações do projeto com o NodeMCU.

• Caixa de som

A caixa de som será ligada ao Raspberry Pi, utilizando a sua entrada P2.

• Microfone

O microfone também será ligado ao Raspberry Pi, mas como ele só possui uma saída P2 , devemos utilizar um adaptador de P2 para USB, para utilizar as saídas USB do Raspberry Pi. Uma outra alternativa é utilizar uma WebCam, que pode funcionar como microfone e possui saída USB.

Lista resumida

• Raspberry Pi
• Módulo Wi-Fi ESP8266 NodeMCU
• Módulo Relé 1 Canal
• Protoboard (opcional)
• Caixa de som
• Microfone ou WebCam

Com o material em mãos, podemos configurar o Raspberry Pi a partir da próxima aula.

Capturando áudio com Raspberry Pi - Configuração do áudio

Para o nosso projeto, precisamos configurar o áudio do Raspberry Pi. O sistema do nosso Raspberry Pi será o Raspbian mais atual, que pode ser baixado aqui.

Caso haja alguma dúvida sobre a instalação da imagem, há este capítulo do curso Raspberry Pi: Da instalação ao Media Center para te auxiliar.

Com a imagem instalada, nos conectamos ao Raspberry via SSH e podemos configurar o seu som.

Verificando os dispositivos de áudio do Raspberry Pi

O responsável pela configuração do som é o ALSA (Advanced Linux Sound Architecture), que controla tudo relacionado ao áudio do Linux. Sem nada conectado ao Raspberry Pi (caixa de som, microfone, etc), podemos executar o seguinte comando no terminal:

aplay -l

Esse comando nos retorna as saídas de áudio do Raspberry Pi, que na versão 3 são as saídas P2 e HDMI. Como usaremos a saída P2, ela será a principal, a card0. E para retornar os dispositivos de captura de áudio, executamos o seguinte comando:

arecord -l

Esse comando não deve retornar nada, afinal ainda não há nenhum dispositivo de captura conectado ao Raspberry Pi.

Conectando os dispositivos

Visto esses comandos, podemos conectar a caixa de som e o microfone ao Raspberry Pi. Como ele só possui uma entrada P2, que está ocupada com a caixa de som, caso o microfone também possua saída P2, devemos utilizar uma placa de áudio com uma entrada P2 e saída USB, assim conectamos o fone nela e ela ao Raspberry Pi, mas uma alternativa é utilizar uma WebCam, que possui um microfone interno e saída USB, podendo ser conectada ao Raspberry Pi.

Conectados os dispositivos, ao executar o comando arecord -l, nos é retornado o microfone conectado, que será o card1. Então, os dispositivos de entrada (captura) são card1 e os de saída card0. Isso é importante para configurar os dispositivos.

Configurando os dispositivos de áudio

Para configurar os dispositivos, uma das maneiras é, dentro da pasta home do usuário, criar/editar o arquivo .asoundrc, e nele adicionar o seguinte conteúdo:

pcm.!default {
    type asym
    playback.pcm "plughw: 0"
    capture.pcm "plughw: 1"
}

ctl.!default {
    type hw
    card 1
}

Nele, deixamos claro que o playback (saída de áudio) será o card0 (plughw: 0) e o capture (captura de áudio) será o card1 (`plughw: 1).

Com os dispositivos configurados, vamos testá-los no próximo vídeo.

Sobre o curso Amazon Alexa: Controle o seu ambiente com sua voz

O curso Amazon Alexa: Controle o seu ambiente com sua voz possui 104 minutos de vídeos, em um total de 43 atividades. Gostou? Conheça nossos outros cursos de Internet das coisas em Infraestrutura, ou leia nossos artigos de Infraestrutura.

Matricule-se e comece a estudar com a gente hoje! Conheça outros tópicos abordados durante o curso:

• Introdução e Capturando áudio com Raspberry Pi
• Conversando com Amazon Alexa
• Controlando o Relé com NodeMCU
• Juntando tudo com IFTTT