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自作ラズパイスマートスピーカーから電動部自作カーテンを音声操作

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Raspberry Piって？

自作ラズパイスマートスピーカーから電動部自作カーテンを音声操作

自作ラズパイスマートスピーカーから電動部自作カーテンを音声操作

2020/04/23

　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。

WebSocketを介して電動部自作のカーテンを音声操作

電動部自作カーテン

　今回は、HTML5実装の一部であるWebSocketを介して電動部分を後付け、自作した既存のカーテン(ESP8266・ESP32/WebSocket電動カーテン)を音声操作で開閉させます。

2020/04/30

　今日、WebSocketは使わずに作った自動開閉タイマー機能を追加したブラッシュアップ版自動開閉タイマー付き自作スマートカーテンも同様に音声操作できます。

　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、スマートコンセントだとON/OFFしかできません。

　また、自作電動化したカーテンをスマートリモコン対応にすることもできますが、別途リモコン用のデバイスを用意する必要があります。

　その点、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、スマートロールスクリーンに限らず、操作もプログラム次第と拡張も容易、非同期通信なので同期をとるTCPと違い、通信のタイミングを考慮する必要もありません。

　非同期通信には、Pub/Sub方式のMQTTもあり、適材適所使い分けるにしてもブローカーを介すことのないWebSocketはより手軽です。

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
...
カーテン開けて [カーテンOPEN] k a: t e N a k e t e
カーテン閉めて [カーテンCLOSE] k a: t e N s i m e t e
...
$ iconv -f utf8 -t eucjp mydic.list > mydic.eucjp
$

　部屋ごとなど複数のカーテンがある場合、例えば、誰々のカーテン、部屋Aのカーテン、リビングのカーテン...等々文言も工夫を要すでしょう。

　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
...
      # 【カーテン】
      when("カーテンOPEN"){
       system("/home/xxx/sound/script/jsay "カーテンを開けます" &");
       system("/home/xxx/sound/script/websocket_client.py 1 &");
      }
 ...
      when("カーテンCLOSE"){
       system("/home/xxx/sound/script/jsay "カーテンを閉めます" &");
       system("/home/xxx/sound/script/websocket_client.py 2 &");
      }
 ...
 

　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websocket_client.pyを呼ぶ。

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

　カーテン操作スクリプトwebsocket_client.pyは、

　ちなみにブラウザからも操作でき、その場合は、使用中のカーテンを無線電動化 ESP8266・ESP32/WebSocket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。

[2021/04/27]

　大幅に書き換えた自作スマートカーテン用のようにWebSocketではなく、HTTP GETリクエストを使う場合、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my_curtain.plを呼ぶ。

　カーテン操作スクリプトmy_curtain.plは、

　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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