1、前言
Python 语言的是一款非常容易使用的解释性语言,它的主要特点如下:
● 易学易用
● 可扩展可移植
● 丰富的三方库
正是由于以上这些特点,使得Python在一些逻辑简单,功能复杂的场景应用非常广泛。近几年,随着人工智能的飞速发展,Python 的优点得到的充分的体现,因此成为了AI开发的首选语言。
Python轻应用主要是基于micropython实现,在保留了python语言主要特性的基础上,他还对嵌入式系统的底层做了非常不错的封装,它的特点如下:
● 沿用python语法和基本数据结构,保持易学易用性
● 提供基于嵌入式系统的硬件功能库封装,让嵌入式开发简单便捷
今天要介绍的是如何使用Python 轻应用,连接阿里云的千里传音服务,打造一个现象级的云喇叭产品。
2、方案介绍
2.1、什么是千里传音?
“千里传音”服务,是阿里云IoT针对带有语音播报能力的AIoT设备,提供的一个云端一体的解决方案。为播报提醒类设备应用提供从播报语料合成,语料管理,语料推送到设备,播报设备管理等完善功能,配合集成了端侧播报能力的HaaS设备,帮助用户高效完成播报类设备应的开发和长期运行。
“千里传音”服务以项目为单位来帮助客户组织应用和管理设备,以便客户面向不同的用户来管理设备语料更新,以及批量或单个设备语料推送。同时,“千里传音”服务为客户应用提供云端API,通过传入语料组合逻辑,及设备ID,就可以完成对端设备播报的调用,简单省事。借助阿里云IoT平台提供的高并发设备通信能力,帮助客户无忧完成大规模设备部署和长期高可用运行。
它主要有三个部分组成:App,服务器,和播报设备
”千里传音“,指的就是无论服务的使用者(App)和播放设备之间的物理距离有多远,都可以通过服务器,将自己想要传达的音频数据,传输给相关播报设备进行播报。
- 服务的使用者,可以通过千里传音服务提供的SDK和服务器进行通讯
目前千里传音服务提供了多种编程语言的SDK,包括Java,JS,Python,PHP 等等,开发者可以选自自己熟悉的开发语言进行开发。调试阶段,可以使用在线调试工具进行调试。
- 服务器通过MQTT将播放资源和指令下发给播放设备进行播放
目前设备支持本地音频播放和在线音频播放,在线音频的播放需要通过物模型自定义服务,将音频的url发送给设备端,本地音频的播放,需要通过千里传音SpeechPost服务先将音频链接发送给设备端,设备端将音频文件以ID 命名并保存。当服务端需要播放的时候,将所有的音频文件按照ID 组合起来,通过SpeechBroadcast服务下发给设备端,设备端将音频组合起来,进行播放。
千里传音服务提供的能力如下:
● 项目管理
客户通过项目形式管理不同应用场景中的设备和语料。
● 智能语料生成
通过人工智能算法帮助客户快速完成文字到固定播报语料的生成,支持wav和mp3格式输出。
● 语料组合播报
通过远程命令,告知特定设备将本地语料以特定顺序组合后播报,并支持加入动态数字内容。
● 动态语料合成
支持用户通过API生成动态播报语料,推送到端侧播报。此类语料设备端采用在线播放的形式,将不固化到设备中。
● 语料空中推送
为客户提供语料空中推送到单个和项目中全量设备的能力,实现设备端固化语料的更新。使设备播报语音内容变得可以运营。
● 云端API
为客户提供平台能力对应API,以实现上述播报能力的云端控制。
2.2、如何使用千里传音?
本方案中,播报设备指的是阿里云的物联网硬件设备HaaS100,App的使用的是在线调试工具或者PC端的Python 应用。
具体的交互流程如下:
以上代码逻辑,均在Python轻应用中实现,具体细节轻参考物品清单章节中的Python轻应用固件软件部分
3、物品清单
3.1、硬件
- HaaS100 开发板一块
- 电源一个
- micro usb 一个
- sdcard 一个
- 有源喇叭一个购买链接
- 杜邦线一根
注意事项:
- HaaS100支持外接微型SD卡(Micro SD),最大支持64GB数据的存储,SD卡槽位于开发板背,可以外接微型SD存储卡
- sdcard 格式支持: FAT16/FAT32,本案例中暂时不支持exFAT 格式
- 喇叭的链接方法如下:
Column 1 |
Column 2 |
Column 3 |
喇叭丝印接口 |
HaaS100 GPIO NUM |
图中连接线颜色 |
IN |
28 |
黄色 |
VCC |
2 |
红色 |
GND |
4 |
绿色 |
3.2、软件
3.2.1、千里传音产品和设备创建
● 创建项目
登录阿里云官网,选择产品阿里云IoT平台->企业物联网平台->控制台->增值服务->IoT云端一体服务,进入千里传音服务后台
在项目创建过程中,需要输入项目名称,并对项目进行简单描述,以便后期维护。
在完成项目创建后,系统将帮助用户创建一个与项目名相同的产品,以便后续加入设备。同时,如果用户希望为设备增加千里传音以外的能力