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自作ラズパイスマートスピーカーで壁面照明スイッチを音声操作

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Raspberry Piって？

自作ラズパイスマートスピーカーで壁面照明スイッチを音声操作

自作ラズパイスマートスピーカーで壁面照明スイッチを音声操作

2020/03/01

　以前、作って運用しつつもブラッシュアップ中のRaspberry Pi 3 Model B+とJulius、Open JTalkベースの自作スマートスピーカーがあります。

　主な機能は、

　尚、ラズパイ用ACアダプタを挿したスイッチ付きコンセントでのON/OFFとは別にラズパイ用boot/reboot/shutdown物理ボタン付き。

　音声認識にJuliusを使った自作スマートスピーカーに伝言とメモの機能を実装するにあたり、マイクとスピーカーを専有してしまうOSSやALSAからPulseAudioに移行しました。

　ちなみに便利なのでラズパイだけでなく、PC/Debianにも自作スマートスピーカー機能を搭載しています。

　自ずとモニタ付きとなるPC版スマートスピーカーには、PC及びラズパイ双方のスマートスピーカー機能のデスクトップアプリとしてPyQt5/Qt Designerによる操作パネルも作成しました。

壁面埋め込み照明スイッチ切り替え用サーボモータを音声操作

壁面照明スイッチ切り替えサーボモータ

　今回は、HTML5実装の一部であるWebSocketを介して壁面埋め込み照明スイッチをON/OFFするサーボモータを音声操作できるようにします。

　リモコン家電なら自作スマートリモコンでリモコンに対応していなくても自作スマートコンセント・スマートプラグにつなげば、同様にスマートスピーカーから音声操作できます。

　ただ、ON/OFFできる自作スマートコンセント・スマートプラグを壁面に埋め込むのは至難の業、スイッチ含むパネルの交換だけでWiFi操作...という商品もあるようですが、壁内の配線をつなぎ直すには、保有者は良いですが、電気工事士の資格がいります。

　また、サーボを使う前提でスマートリモコン対応はできなくもない気はするものの、別途リモコン用のデバイスを用意するなど手間がかかります。

　その点、スイッチをサーボで押すなら資格は不要、WebSocketなら、音声のみならず、ブラウザからも操作でき、その場合、PC、スマホ、タブレットなどがあればよいのでコスパも高く、スマートライトに限らず、操作もプログラム次第と拡張も容易で、スマートスピーカーでも操作できます。

　もちろん、手動でも点灯・消灯できますし、ESP8266/ESP32を使っており、PC、スマホ、タブレットなどのブラウザからでも、スクリプトにしてあるので端末(≒ターミナル)からでも操作できます。

概要

　詳細は、各リンク先に譲りますが、概要としては、次のようになります。

　何をどう操作するかイメージすべく、

$ pwd
/home/xxx/julius/path/to/dictation-kit
$ vi ./mydic.list
<sil> [] silB
<sil> [] silE
<sp> [] sp
スタンバイ [スタンバイ] s u t a N b a i
ニュートラル [ニュートラル] n u t o r a r u
...
ダイニングのライトつけて [DINING_LIGHT_ON] d a i n i N g u n o r a i t o t u k e t e
ダイニングのライト消して [DINING_LIGHT_OFF] d a i n i N g u n o r a i t o k e sh i t e
食堂のライトつけて [DINING_LIGHT_ON] sh o k u d o: n o r a i t o t u k e t e
食堂のライト消して [DINING_LIGHT_OFF] sh o k u d o: n o r a i t o k e sh i t e
キッチンのライトつけて [KITCHEN_LIGHT_ON] k i q ch i N n o r a i t o t u k e t e
キッチンのライト消して [KITCHEN_LIGHT_OFF] k i q ch i N g u r a i t o k e sh i t e
台所のライトつけて [KITCHEN_LIGHT_ON] d a i d o k o r o n o r a i t o t u k e t e
台所のライト消して [KITCHEN_LIGHT_OFF] d a i d o k o r o n o r a i t o k e sh i t e
...
$ iconv -f utf8 -t eucjp mydic.list > mydic.eucjp
$

　数部屋に渡って数台ある場合、文言も工夫を要しますが、せめて同一フロアごとにスマートスピーカーを置いてそれぞれ操作した方が良いでしょう。

　音声認識ソフトウェアJulius用には、

　[]内が応答スクリプトvoicerecieve.plに音声テキスト(条件分岐の条件)として渡される部分。

$ pwd
/home/xxx/sound/
$ vi ./voicerecieve.pl
#!/usr/bin/env perl
...
      # 【照明】
...
      # 【ダイニング・キッチン】
      when("DINING_LIGHT_ON"){
       system("/home/xxx/sound/script/dk_light.py 1 &");
      }
      when("DINING_LIGHT_OFF"){
       system("/home/xxx/sound/script/dk_light.py 2 &");
      }
      when("KITCHEN_LIGHT_ON"){
       system("/home/xxx/sound/script/dk_light.py 3 &");
      }
      when("KITCHEN_LIGHT_OFF"){
       system("/home/xxx/sound/script/dk_light.py 4 &");
      }
 ...
 

　Juliusから渡される音声テキストへの応答スクリプトvoicerecieve.plは、

　このようなPerlスクリプトの場合、system()を使って実際の家電操作スクリプトdk_light.pyを呼ぶ。

$ pwd
/home/xxx/sound/script
$ vi ./dk_light.py
#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
 
from websocket import create_connection
import sys
 
ws = create_connection("ws://espdk_light.local:81/")
arg = sys.argv
 
ws.send(arg[1])
ws.close()
$ chmod +u dk_light.py
$ ./dk_light.py 1
$ ./dk_light.py 2

　Pythonによる照明スイッチ操作スクリプトdk_light.pyは、

　ちなみにブラウザからも操作でき、その場合は、自作無線電動ロールカーテン/ロールスクリーンに書いたようにJavaScriptをクライントとします。

　リンク先のように、ここでは、ESP8266/ESP32にWebSocketサーバがあることを前提としています。

　自動起動時(や現在のログイン状態)に反映すべく、

2020/04/27

　Raspberry Pi/ESPボード/WebSocketクライアントの組み合わせについての注意・特記事項。

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