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Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

O Google Home é a forma mais fácil de ter o Google Assistant em sua casa. A única coisa má é que ainda não está disponível mundialmente, mas graças ao Raspberry Pi 3 pode ter o Google Assistant na sua sala. Pode até controlar qualquer dispositivo ligado ao Raspi apenas com a sua voz.

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Para começar a usar o Google Assistant no seu Raspberry Pi 3, primeiro vai precisar de algum hardware. Então, vai precisar de arranjar um microfone e uma coluna para poder comunicar com o Google Assistant. Na edição de maio da MagPi (a revista oficial do Raspberry Pi), havia um conjunto agradável patrocinado pela Google. No entanto, se não conseguiu apanhá-lo, sem preocupações. Pode usar qualquer coluna e combinação de microfone USB. Encontrará as instruções para ambas as situações abaixo:

  • Faça o seu próprio Google Home com o AIY Voice KIT da MagPi
  • Faça o seu próprio Google Home com um microfone, coluna e um Raspberry Pi 3

Faça o seu próprio Google Home com o AIY Voice KIT da MagPi

Como já mencionámos, na edição de maio de 2017, número 57 da The MagPi Magazine, a Google incluiu um conjunto de oferta para inspirar as pessoas a fazer o seu próprio Google Home. O projeto chamado AIY vem de misturar AI (Inteligência Artificial) e DIY (Faça você mesmo).

1. Montar o kit do projeto AIY "feito por si com a Google".

O kit incluído na The MagPi é muito simples de montar. Tudo o que precisa fazer é seguir as instruções na revista ou no site dos AIY Projects. Acho que a coisa mais difícil para mim foi dobrar o cartão. Para montar o kit de voz, a Google deu-nos:

  • PCB para controlar microfone e interruptor (Voice HAT)
  • PCB longo com dois microfones
  • Coluna
  • Interruptor
  • Luz LED
  • Mecanismo do interruptor
  • Cabos para ligar tudo
  • Caixa de cartão para montar o kit
Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

Além do que vem na caixa, também vai precisar:

  • Um Raspberry Pi 3
  • Um cartão microSD para instalar o sistema operativo
  • Fita adesiva
  • Chave de fendas tamanho P00
Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

Existem instruções no site oficial para montar o kit AIY, mas resumirei os pontos principais aqui.

Uma vez que tenha tudo, comece por ligar o PCB, chamado Voice HAT, que controla os microfones e o interruptor, ao Raspberry Pi 3 com a ajuda de dois pequenos espaçadores. Agora, com a sua chave de fendas, ligue os dois cabos da coluna (vermelho é positivo e preto é negativo).

Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

Ligue o resto dos cabos ao Voice HAT. Agora, ponha tudo na primeira caixa. Dobre a caixa com as palavras escritas no exterior e ponha a coluna primeiro. Em seguida, coloque o Raspberry Pi 3 junto com o Voice HAT. Monte a caixa e ponha tudo dentro. Certifique-se de que a coluna está do lado com os furos.

Agora é hora de fixar o corpo do interruptor (tínhamos um amarelo). Primeiro, desaparafuse o espaçador e a porca do botão. Insira o botão no furo da caixa e aparafuse o espaçador e a arruela de volta. Em seguida, junte o LED e o mecanismo do interruptor. Insira-o no botão e ligue cuidadosamente os cabos na ordem correta (vermelho e azul fora; preto e branco centro).

Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

Por fim, ligue o PCB com os dois microfones e fixe-o com fita adesiva. Certifique-se de que ao fixar os microfones há boa entrada de som através dos furos na caixa. Uma vez tudo montado e pronto, é hora de instalar o software num cartão microSD.

2. Instalar o software e configurar o Raspbian para usar o Google Assistant:

Para instalar o software vai precisar de descarregar a imagem do sistema e gravá-la num cartão microSD com um computador:

  • Descarregar a imagem SD do Voice Kit
  • Descarregar o software Etcher.io para o seu computador
  • Agora, descompacte o ficheiro com a imagem (*.img) do sistema operativo Raspberry Pi 3
  • Insira o cartão microSD no seu computador
  • Abra o programa Etcher, selecione a imagem, selecione o cartão microSD e clique em "Flash".
  • Quando terminar, o cartão microSD estará pronto para ser inserido no Raspberry Pi 3.

Quando o cartão estiver gravado, coloque-o no Raspi, e estamos prontos para começar. Para iniciar o Raspberry Pi 3 com o Voice Kit vamos precisar de um monitor com cabo HDMI e um teclado e rato. Ligue tudo e alimente o Raspi.

A primeira vez que arranca pode demorar alguns minutos. O sistema a correr no Raspberry Pi é uma versão modificada do Debian, feita especialmente para este dispositivo, chamada Raspbian. O Debian é um dos maiores distribuidores de GNU/Linux e onde distribuidores como o Ubuntu são baseados.

Uma vez que o ambiente de trabalho está ativo, no canto superior direito entre os botões Bluetooth e volume, ligue-se à sua rede Wi-Fi. Uma vez ligado à internet, abra o navegador e digite este URL: https://console.cloud.google.com/

Irá então pedir a sua conta Gmail. Vamos precisar disto para poder usar o Google Cloud e, por extensão, o Google Assistant. Então, digite o seu e-mail e palavra-passe para ativar a conta gratuita. Agora, siga os passos abaixo:

  • Criar um novo projeto, por exemplo, "Home Pi"
  • Ativar a API Google Assistant no projeto indo a API > Ativar API > Google Assistant > Ativar
  • Agora criar uma nova credencial em Credenciais > Criar credenciais > ID de cliente OAuth > Outro (adicionar um nome) > Criar
  • Vamos precisar de descarregar a credencial para o Raspberry Pi 3 a partir da página de credenciais da API do nosso projeto. À direita da credencial que acabou de fazer, verá um botão de descarregar.
  • Copie o ficheiro descarregado da pasta de downloads para a pasta /home/pi e mude o nome para assistant.json clicando com o botão direito no ficheiro > renomear.

3. Falar com o Google Assistant através do Raspberry Pi 3

Para iniciar o Google Assistant no Raspberry Pi 3, abra o ícone do terminal no ambiente de trabalho e digite o seguinte comando:

  • src/main.py.

A primeira vez que executar o comando, pedirá permissão para usar a conta Google Cloud ligada à nossa conta Gmail. Se tudo correr como planeado, a consola avisará que para usar comando de voz, terá de premir o botão primeiro. Para sair da App pressione CTRL+C com a janela do terminal ativa. Agora, pode perguntar o que quiser àquela pequena caixa de cartão que tem o poder completo do Google Assistant escondido lá dentro.

Para controlar o volume, tudo o que precisa fazer é baixá-lo no ícone do ambiente de trabalho no canto superior direito ou dizer ao Google Assistant "volume down".

Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

4. Ativar o Google Assistant remotamente através de SSH a partir de outro dispositivo

Podemos ativar o Google Assistant no Raspberry Pi 3 sem monitor ou teclado/rato graças a SSH e ao nosso smartphone. No Raspi, ative SSH indo a Iniciar > Preferências > Configuração do Raspberry Pi, no separador "Interfaces", clique em "Ativado" na linha SSH. Também recomendo mudar a palavra-passe padrão do utilizador Pi.

No seu smartphone, e com qualquer app que permita ligações SSH (ou PuTTY do Windows) podemos introduzir o IP local do Raspberry Pi 3 e entrar diretamente numa consola de comandos com o nosso nome de utilizador (o padrão é "pi") e palavra-passe (o padrão é "raspberry").

O endereço IP local do Raspi pode ser encontrado no ícone de ligação no ambiente de trabalho do Raspi ou com a app, Fing, para Android.

Uma vez ligado à linha de comandos no Raspberry Pi 3 por SSH, introduza estes dois comandos para iniciar o Google Assistant:

  • /home/pi/bin/voice-recognizer-shell.sh
  • src/main.py
Como criar o seu próprio Google Home com Assistant e Raspberry Pi 3

Faça o seu próprio Google Home com uma coluna e um Raspberry Pi 3

Não tem de ter o AIY Voice Kit da MagPi para fazer o seu próprio Google Home. Na verdade, tudo o que realmente precisa é de um microfone USB, algumas colunas com entrada de auscultadores e um Raspberry Pi 3 (também pode ligar um botão se tiver um por aí).

Não tinha um microfone USB à mão, então usei uma webcam antiga que tinha microfone embutido.

Siga as mesmas instruções acima para instalar o software, mas terá de ajustar algumas coisas para usar o seu próprio hardware.

Primeiro. Edite o ficheiro /boot/config.txt através de um terminal com o comando sudo nano /boot/config.txt. Agora teremos de descomentar a linha onde diz #dtparam=audio=on, apagando o # e comentar as duas linhas seguintes, para que o parágrafo fique assim. Uma vez terminado, pressione CTRL+X para sair e gravar com o mesmo nome.

# Ativar áudio (carrega snd_bcm2835)

dtparam=audio=on

#dtoverlay=i2s-mmap

#dtoverlay=googlevoicehat-soundcard

Segundo. Edite o ficheiro /etc/asound.conf, também do terminal com sudo nano /etc/asound.conf. Aqui, precisaremos de apagar tudo e colar o seguinte código. Depois de feito, pressione CTRL+X para sair e gravar com o mesmo nome.

pcm.!default {

type asym

capture.pcm "mic"

playback.pcm "speaker" }

pcm.mic {

type plug

slave {

pcm "hw:1,0" } }

pcm.speaker {

type plug

slave {

pcm "hw:0,0" } }

Terceiro. Agora precisará de reiniciar o Raspberry Pi 3 e testar que reconhece o microfone e as colunas. No ambiente de trabalho, há um ficheiro chamado "Verificar áudio". Clique duas vezes e ele procurará o Voice HAT que não temos. Então, precisaremos de mudá-lo. Digite num terminal o comando sudo nano /home/pi/voice-recognizer-raspi/checkpoints/check_audio.py, e na linha que diz VOICEHAT_ID = 'googlevoicehat', mude para VOICEHAT_ID = 'bcm2835' que é o som padrão no Raspi, CTRL+X para sair e gravar com o mesmo nome. Agora, teste o áudio novamente, e tudo deve estar a funcionar.

Quarto. Se tem um botão, ligue-o ao GPIO 23. Se não tem, inicie o mesmo serviço como no passo 3 com um comando especial:

  • python3 src/main.py -T clap

Com este comando, cada vez que bater palmas, o Google Assistant estará à espera de uma pergunta. Novamente, digite CTRL+C para sair. Obviamente, pode ativar este serviço a partir de qualquer outro dispositivo através de SSH.

Conclusão

Como pode ver, ter o Google Assistant em sua casa é mais fácil do que parece. Tudo o que precisa é um Raspberry Pi 3 e alguns componentes de hardware. O único senão é que só está disponível em inglês agora. No final do ano, porém, o Google Assistant também estará disponível em espanhol, então para 2018, já pode estar integrado no Google Assistant SDK que usamos com o Raspi.

Por defeito, o serviço de voz do Google Assistant pode responder a quase qualquer pergunta que lhe atire, mas a diversão não para por aí. Também pode usar o poder da inteligência artificial para controlar um robô ou espelho "mágico" com a sua voz. Poderia até fazer tarefas mais complicadas com IFTTT se quisesse. No entanto, para isso, terá de criar os seus próprios scripts.

Está pronto para assumir o controlo da IA da Google?