אוטומציה ביתית של Arduino באמצעות קישוריות אקוסטית המופעלת על ידי ציוץ

לאחרונה הסתקרנתי עם כל המוצרים האוטומטיים הביתיים החדשים בשוק ולכן רכשתי מיני של Google Home וכמה מכשירים חכמים אחרים לשליטה על אורות, מאווררים, AC ומה לא. אמנם זה עבד והכל היה כיף להשתמש בו, אבל אני קצת מוטרד מכל הקישוריות האלחוטיות האלה שקורות סביבי. בחדר השינה שלי לבד היו 5 מכשירים חכמים, כולל המחשב הנייד והטלפון שלי, בסך הכל יהיו 7 מכשירים אלחוטיים סביבי שיישארו מחוברים תמיד לנתב שלי. דאגתי שכל אותות ה- Wi-Fi האלה עשויים להיות רעים לבריאותנו, ומחקר מחקר זה על Sciencedirect הוסיף ראיות למחשבותיי. זה כאשר התחלתי לחשוב על פיתרון אוטומטי אלחוטי ביתי חלופי שאינו זקוק ל- Wi-Fi / Bluetooth כדי לפעול.

גישה חדישה למכשירי אוטומציה ביתית באמצעות ציוץ

בנינו מוקדם יותר פרויקט אוטומציה ביתית שלט רחוק עם IR, שיכול לעבוד בלי Wi-Fi או Bluetooth, אבל זה כבר לא מגניב ורציתי לשלוט במכשירים בקול. חיפשתי טכניקה עבור המיני הביתי של גוגל כדי לתקשר ישירות עם המכשירים החכמים, כך שבעצם אני זקוק לשיטת תקשורת אלחוטית בין מכונה ללא שימוש ב- Wi-Fi או BLE.

זה כאשר נזכרתי בראיון עם דן ג'ונס, CTO של צ'ירפ, בו הוא הציג את צ'ירפ כ"ציוץ הוא דרך להעביר מידע באמצעות גלי קול. בניגוד ל- Wi-Fi או Bluetooth המשתמשים בתדרי רדיו, Chirp מקודד נתונים בגוונים שניתן להשמיע (להעביר) באמצעות כל רמקול מחשב ולקבל אותו דרך כל מיקרופון מחשב ללא צורך בחומרה נוספת כמו שבבי RF. זה מאפשר להשתמש ב- Chirp בכל מכשיר צרכני שיש בו רמקול ומיקרופון, כמו טלפונים ניידים, מחשבים ניידים, מערכות PA וכו 'ויכול להעביר מידע גם דרך זרם YouTube או שידור טלוויזיה. " המשמעות היא שנוכל להשתמש במיני הבית של גוגל כדי לדבר ישירות (באמצעות ציוץ) למכשיר החכם שלנו.כל מה שאנחנו צריכים זה מיקרופון ומעבד בתוך המכשירים החכמים האלה כדי לפענח את נתוני האודיו המצייצים כדי לבצע פעולות נדרשות. צ'ירפ הודיעה לאחרונה גם על שילוב נתונים-סאונד ל Arduino, זה אומר שאנחנו צריכים להיות מסוגלים להשתמש בלוח החושים החדש Arduino nano 33 BLE להפעלת Chirp SDK עבור הפרויקט שלנו.

אז בפרויקט זה נבנה מכשיר אוטומטי לבית אוטומטי בו נוכל לשלוט על המכשיר החכם הזה מבלי להשתמש בחיבורים אלחוטיים כמו Wi-Fi או Bluetooth. אנו נשתמש בפעולות עבור Google ו- Dialogflow כדי לבנות יישום בדיקה עבור Google Assistant שלנו כדי לגרום לו להשמיע אודיו מקודד (Chirp). לאחר מכן אודיו זה יתפוס על ידי לוח החושים של Arduino nano BLE המפעיל את תוכנית Chirp Arduino, בהתבסס על ההודעה המקודדת בנתונים שלוח ה- Arduino יכול לבצע כל פעולה כמו החלפת עומס זרם חילופין השולט בנורת ה- RGB וכו '. זה אולי נשמע כמו הרבה, אבל זה יחסית פשוט וההוראות המלאות מפורטות להלן. אז בואו נתחיל.

מנגן אודיו של ציוץ עם עוזר גוגל

הדרך הקלה ביותר לבנות אוטומציה ביתית נשלטת באמצעות קול היא להשתמש ב- IFTTT עם Google Assistant for Automation Home. אך, בעת כתיבת מאמר זה אין ל- Chip יישומון ב- IFTTT, לכן נשתמש בפלטפורמות Actions עבור Google. יש סיכוי טוב שצירפ סיפק יישומון משלו ב- IFTTT בזמן שאתה קורא מאמר זה, אז בדוק זאת. אם לא, בואו נמשיך בפעולות עבור גוגל לבניית יישום Google Assistant.

שלב 1: פתח את קונסולת Dialogflow. ייתכן שתצטרך להירשם אם עדיין לא עשית זאת. לאחר מכן לחץ על "צור סוכן חדש" כמוצג להלן

שלב 2: תן שם לסוכן החדש שלך ואז לחץ על צור. בחרתי בסוכן שלי כ- Circuitdgest_Automation

שלב 3: כעת תועבר לחלק הכוונות. זה המקום בו אתה מאמן את הסוכן החדש שלך לדברים שונים. במקרה שלנו נכתוב שתי כוונות, האחת היא להדליק את האור והשנייה לכבות את האור. אתה יכול לכתוב כל מספר כוונות על סמך היישומים והפקודות שהסוכן שלך צריך להבין. כברירת מחדל, תהיה לך הכוונה הברוכה, אך בוא ניצור חדש להדליק את האור על ידי לחיצה על "צור כוונה" ואני אתן שם לכוונה זו נדלקת

בדף החדש לחץ על "הוסף ביטויי אימון" והזן את הפקודה שיש להבין את העוזר שלך במקרה זה "הדליק את האור". אתה יכול לכתוב כל מספר של ביטויי אימון המשדרים את המשמעות של אותה הכוונה.

שלב 4: כעת גלול מטה ולחץ על "הוסף תגובה". זה המקום בו אנו אומרים לעוזר כיצד להשיב חזרה אם הכוונה הספציפית הזו מופעלת. כברירת מחדל, אתה יכול להזין כאן תגובת טקסט, אך אנו זקוקים להשמעת השמע בעוזרנו, לכן לחץ על סמל "+" ליד הכרטיסייה "ברירת מחדל" ובחר עוזר גוגל ואז שעון "הוסף תגובות" ובחר "תגובות פשוטות" ”. הקלד קוד זה בתיבת טקסט התגובה הפשוטה

אורות דולקים

זהו קוד SSML פשוט להפעלת שמע מכתובת אתר ואז לומר "אורות דולקים". שמע זה צריך להיות האודיו המקודד מ- Chirp ויש להעלות אותו jovo.tech.

קבלת אודיו מקודד מציוץ:

ניתן להשיג את האודיו המקודד מאפליקציית Android של Chrip. התקן את האפליקציה והקלד את ההודעה לקידוד ולחץ על כפתור שלח כדי להאזין לאודיו המקודד

כאן הקלדתי "אורות דולקים". באופן דומה, ניתן להקליד כל הודעה וללחוץ על כפתור השליחה כדי לבדוק את האודיו המקודד. לאחר מכן נוכל לשמור קובץ שמע זה (בפורמט mp3) באמצעות כל מקליט קול. הקלטתי שני קבצי שמע כאלה עם ההודעה המקודדת "Lights on" ו- "Lights off". אתה יכול להוריד אותם מכאן אם אתה רוצה לחסוך זמן. ברגע שאתה מוכן עם קבצי השמע עבור אל ממיר השמע של jovo tech כדי להעלות את קבצי ה- mp3 שלך ולקבל קישור עבורו.

שים לב שמדובר בכלי בדיקה והקבצים שלך יהיו חיים רק למשך 24 שעות. אם אתה צריך שזה יעבוד זמן רב אתה צריך להשתמש בשרת אינטרנט משלך כמו בסיס האש של גוגל כמו ממשק דוגמה זה של ממשק העוזר של גוגל. עכשיו שיש לך את הקישור התגובה שלך על זרימת דו-שיח צריכה להיראות ככה

הקפד ללחוץ על שמור כדי לשמור כוונה זו.

שלב 5: באופן דומה, צור כוונה חדשה נוספת לכבות את האורות. הזן שוב את משפט האימון שלך וגם את תגובתך. הפעם הכנס את הקישור של קובץ השמע האחר ובקש ממנו לומר אורות כבויים כמוצג להלן.

שוב הקפד לשמור זאת גם כן.

שלב 6: כעת, בצד שמאל לחץ על כרטיסיית האינטגרציות ובחר עוזר גוגל. זה יעזור לנו לבדוק את היישום באמצעות עוזר גוגל. בחר באפליקציית Google Assistant ולחץ על "TEST"

שלב 7: זה ייקח זמן מה ואחריו תקבל את מסך הבדיקה כפי שמוצג להלן. בפינה השמאלית תוכלו לראות תיבת טקסט בה תוכלו להקליד את פקודות הבדיקה ולראות כיצד המגיבה על היישום. תוכל גם למצוא כמה יישומי ניפוי באגים בצד שמאל של המסך.

כאשר אתה מקליד "להדליק נורות קריאה" הוא אמור להשמיע את צליל הציוץ ולומר שנורות דולקות, בדומה לכך גם עבור "כבה את נורות הקריאה". ברגע שזה עובד כאן, אתה יכול לנסות את זה בכל מכשיר Google Assistant כמו הטלפון שלך או ה- Google Home Mini שמחוברים לזהות Gmail שלך. רק תגיד דבר עם אפליקציית הבדיקה שלי והתחל לשלוט במכשיר.

הכנת Arduino Nano 33 שלך

כעת בצד החומרה העניינים נעשו די קלים הודות ללוח Sense Arduino Nano 33 BLE. מכיוון שללוח יש מיקרופון מובנה וספריות ציוץ המוכנות לפרוס ישירות מה- IDE של ארדואינו. אם אתה חדש לגמרי בלוח זה, מומלץ לקרוא את המאמר "תחילת העבודה עם Arduino Nano 33 BLE" כדי להבין