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| 2 | +title: AIY Voice Kit 初体验 |
| 3 | +tags: Raspberry GPIO UART |
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| 6 | +[AIY Voice Kit][voice] 是 Google 自然语言识别的一个 Demo 项目，是一个由小纸盒包装的智能设备。 |
| 7 | +上个月朋友从美帝寄来一套，Harttle 却刚有时间把它组装起来，写这篇文章分享给喜欢折腾的同学。 |
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| 9 | +Voice Kit 自带了麦克风和扬声器，借助 Google Assistant 可以实现类似 Siri 的人机对话，比如问问天气啊交通啊。 |
| 10 | +此外，由于整个系统基于 Raspberry Pi，而且配备了很棒的扩展板，比原生的 Pi 能做更多的事情。 |
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| 12 | +<!--more--> |
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| 14 | +# Voice Kit 套装 |
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| 16 | +整个套件由纸板包装，其中有一本很厚的小册子。介绍了详细的组装步骤，以及软件执行步骤。 |
| 17 | +搞定 Voice Kit 根本不需要会写代码，即使到最后的设备检查都可以通过鼠标双击来执行。 |
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| 21 | +右侧那个就是安装手册。 |
| 22 | +盒子里包含了 Raspberry Pi 3、纸质外壳、按钮、Voice HAT、Mic Board，以及两条单独的排线。 |
| 23 | +见这张图（来自 aiyprojects.withgoogle.com 在线手册）：<https://aiyprojects.withgoogle.com/static/images/aiy-projects-voice/materials.jpg> |
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| 25 | +# Voice HAT 介绍 |
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| 27 | +Voice HAT（Hardware Attached on Top）是插在树莓派板子上的扩展板， |
| 28 | +语音和按钮等设备占用了 6 个 GPIO，其余都重新排列在板子上。 |
| 29 | +而且板子上设置了外接电源电路，借此同学们可以做很多事情。 |
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| 31 | +下面仔细介绍一下这个板子，这张图来自 aiyprojects.withgoogle.com 官方： |
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| 35 | +Voice Kit 设备本身占用了 6 个 GPIO： |
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| 37 | +GPIO | 用途 |
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| 39 | +20, 21, 19, 16 | ALSA 驱动（I2S） |
| 40 | +23 | 按钮状态 |
| 41 | +25 | LED 状态 |
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| 43 | +传感器常用的 I2C, UART（14,15还特意分出来了再也不用去数了）, SPI 都没有占用。 |
| 44 | +更重要的是其余的 GPIO 分为两组并配备了电源接口，可以直接用作 GPIO，也可以控制外设： |
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| 46 | +1. Servo0-Servo5：5v/25mA，小电流的 Servo 适合连接类似 LED 之类的设备。 |
| 47 | +2. Dirver0-Driver4：5v/500mA，可以连接功率更大的设备，+/- 极来自在板子左下角的外接电源。可以参考这个接法：<https://www.raspberrypi.org/magpi/motor-aiy-voice-pi/> |
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| 49 | +# 组装硬件 |
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| 51 | +整个设备的核心是一个 Raspberry Pi-3，配备了一个扩展板（Voice HAT）用来连接音响和麦克风，都连接好后装入纸盒就完成了。 |
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| 53 | +小册子介绍很详细，也可以在线查看： <https://aiyprojects.withgoogle.com/voice>。 |
| 54 | +所有接口焊接都很结实，几乎整个过程都可以徒手进行。Pi 的外壳需要用十字螺丝刀固定。 |
| 55 | +安装好后大概是这样的： |
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| 59 | +HDMI、USB、电源口都可以从纸盒的空缺处连接，左侧是电源线和 HDMI，右侧是 Harttle 的 Low 逼键盘和罗技无线鼠标。 |
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| 61 | +# 系统测试 |
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| 63 | +插入 SD 卡后通电并使用 HDMI 连接到显示器后，如果进入了 Raspbian 经典的桌面说明 Raspberry Pi、SD 卡、电源都没有问题： |
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| 65 | +> 从 [这里](https://dl.google.com/dl/aiyprojects/vision/aiyprojects-2018-01-03.img.xz) 下载 Voice-Kit 镜像并烧录到 SD 卡。 |
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| 69 | +点击右上角的 Wifi 即可连接到网络，然后依次双击 Audio Check、Wifi Check 等快捷方式。 |
| 70 | +按照提示进行，网络和线路的检查。如果连接有问题就需要拆箱检查所有连接，尤其是插口是否正确。 |
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| 72 | +# 软件准备工作 |
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| 74 | +终于到了软件部分，在开始执行软件前还需要一些准备工作： |
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| 76 | +* 为了语音识别服务，去 GCP（Google Cloud Platform）注册账号免费使用 12 个月，在国内需要绑定 Visa/MasterCard。 |
| 77 | + 会有 1 美元的试缴费几分钟后返还，不要惊慌。 |
| 78 | + 在注册过程中，Google 声称试用结束后除非转为付费账户才会自动扣费，不会像 Amazon ECS 那样欺负人民群众。 |
| 79 | +* 为了让机器能连上 Google 服务，可以搞一个 vpn 或者代理。建议走 ss 提供 socks5 代理，然后通过 polipo 之类软件转换为 HTTP 代理。搞定后设置 `http_proxy` 环境变量即可正常使用 SD 卡中的软件。 |
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| 81 | +# 尝试执行 Demo |
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| 83 | +[Harttle](/) 觉得是时候打开命令行了，桌面上有一个 `dev_terminal`，双击它！ |
| 84 | +如果是 SSH 登录的用户，可以 `source /home/pi/AIY-voice-kit-python/env/bin/activate` 来初始化开发环境。 |
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| 86 | +1. 使用语音识别需要 GCP 账号（见上一步），将你账号对应的 Credentials 下载到 `~/assistant.json`。 |
| 87 | +2. 执行一个软件 `~/AIY-voice-kit-python/src/assistant_grpc_demo.py` |
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| 89 | +如果一切正常，会得到这样的输出： |
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| 91 | +``` |
| 92 | +(env) pi@raspberrypi:~ $ ~/AIY-voice-kit-python/src/assistant_grpc_demo.py |
| 93 | +Press the button and speak |
| 94 | +[2018-01-29 06:47:32,744] INFO:recorder:started recording |
| 95 | +``` |
| 96 | + |
| 97 | +按下按钮后进入语音识别状态（此时红色按钮会亮），比如大声说 "How's the weather?"，它反应半天后会跟你娓娓道来北京天气如何如何。 |
| 98 | +这套程序使用内建 pico2wave 来合成语音，因而不支持中文。。 |
| 99 | +可以试试科大讯飞或百度语音合成，前者支持本地程序但文档惊人，胆大的值得一试。 |
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| 101 | +# Finally |
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| 103 | +最后感谢我的小乌龟，陪伴我整个无聊的安装过程。 |
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| 107 | +[voice]: https://aiyprojects.withgoogle.com/voice |
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