Árvore de Natal com tecnologia Alexa

Componentes e suprimentos

Amazon Alexa Amazon Echo

Arduino Yun

Fios de jumpers (genérico)

WS2811 LED Strand

Sobre este projeto

Aqui você pode encontrar as fontes de uma habilidade Alexa customizada que controla um fio de LED em uma árvore de Natal. Este repo contém:

Código Java para uma função AWS Lambda que é o ponto final para a habilidade Alexa
Um esboço do Arduino que fica entre o AWS IoT e um fio de LED WS2811. O esboço é otimizado para execução em um Arduino Yun.

A configuração do hardware

Se você deseja construir sua própria árvore de Natal controlada por Alexa com a ajuda dessas fontes, você precisa de um hardware específico. Este projeto usou os seguintes componentes:

1 x Arduino Yun com Linino OS
2 fios de LED WS2811 com 50 LEDs cada
3 fios de ligação em ponte
1 x adaptador de fonte de alimentação e conector DC de 2,1 mm x 5,5 mm
1 x cabo micro-USB para USB
1 x Amazon Echo ou Amazon Dot ou Amazon Tap

A solução de software

A imagem a seguir ilustra uma viagem de ida e volta típica para lidar com uma solicitação de usuário de voz.

A solução aproveita vários serviços em nuvem da AWS para se comunicar com o back-end de hardware - a árvore de Natal. As únicas coisas que você realmente precisa configurar é a função Lambda, um balde S3 contendo os arquivos MP3 e uma função IAM com permissões AWS IoT e Dynamo. A tabela no Dínamo, bem como a sombra da coisa no AWS IoT, serão criadas na primeira invocação de habilidade em tempo real.

Entenda o que acontece em uma solicitação de voz do usuário fornecida a um dispositivo Alexa:

O usuário fala com Alexa para " abra a árvore de natal " . A mágica do ASR e do NLU acontece no serviço de nuvem Alexa.
Uma intenção é dada ao código de habilidade hospedado no AWS Lambda. Você pode encontrar o código neste repositório.
Se o usuário deseja apenas uma ação como " ligar a árvore " ou " iniciar o show " sem dar a esta habilidade uma cor para a árvore, ela procura a última cor definida no Dynamo DB. Se houver uma cor fornecida, a habilidade manterá as informações na mesma tabela. É assim que Alexa se lembra da última cor definida da árvore. Em segundo lugar, a ação e o comando de cor são gravados em uma sombra de coisa no AWS IoT.
Se a sombra for atualizada, uma mensagem MQTT é exposta ao tópico delta da coisa correspondente. O Arduino Yun subscreveu esse tópico. Nota lateral :O nome da coisa que está sendo criada pelo código da habilidade é igual ao ID da habilidade que entra (todos os pontos substituídos por um traço). Isso pode ajudá-lo se você deseja reconstruir o projeto.
O Arduino está pesquisando no tópico Delta para que ele receba os comandos como uma mensagem MQTT no formato JSON. A informação é extraída e o esboço do Arduino executa uma ação com o filamento de LED de acordo com o que é fornecido na mensagem (nova cor, show de Natal, ligado, desligado).
Por fim, o Arduino envia uma mensagem MQTT para o tópico Atualizar do AWS IoT para que o mundo saiba que a ação foi realizada.
A mensagem é consumida pelo serviço AWS IoT e as informações de estado contidas são gravadas de volta na sombra da coisa como um relatado Estado. Seria possível também ter a habilidade de ler o último estado da árvore da sombra da coisa em vez de procurá-lo no Dynamo DB. A razão para essa abordagem de fallback é que o MQTT é assíncrono e não podemos contar com o Arduino para dar uma resposta imediata.
Na verdade, esta etapa acontece logo após a etapa 3), pois a habilidade é desacoplada do back end do hardware propositalmente. Então, logo após atualizar a sombra da coisa no AWS IoT, o código de habilidade retorna o texto de voz de saída e, opcionalmente, um SSML tag com conteúdo de áudio. Os MP3s que fazem parte da reprodução de Alexa (sons de Natal) são armazenados em um balde AWS S3.
Alexa lê o texto retornado pela habilidade e reproduz o áudio na resposta.

Indicação de status

Enquanto o Arduino faz seu trabalho, ele permite que você saiba seu estado atual por meio do primeiro LED na fita.

uma luz vermelha piscando uma vez indica uma falha na configuração da conexão AWS IoT
uma luz vermelha piscando duas vezes indica uma falha na tentativa de conexão do AWS IoT
uma luz vermelha piscando três vezes indica uma falha na configuração da conexão AWS IoT
uma lanterna verde indica uma conexão bem-sucedida com AWS IoT
uma lanterna azul indica pesquisa constante para o tópico AWS IoT
uma lanterna amarela indica um erro ao pesquisar o tópico AWS IoT

Na inicialização, você pode ver lanternas vermelhas durante o período de tempo que leva para o Arduino se conectar ao WiFi. Se o WiFi estiver conectado, há uma lanterna verde seguida por uma luz azul piscando constantemente para indicar que a árvore está pronta para os comandos.

Se o amarelo estiver piscando, o tópico AWS IoT não pôde ser alcançado. Se isso acontecer (por exemplo, o Arduino perdeu a conexão WiFi), ele continua tentando mais nove vezes até tentar se reconectar automaticamente. Dito isso, depois de dez vezes a lanterna amarela, deve haver uma lanterna vermelha / verde para o progresso da reconexão. Quando o Arduino se reconecta ao WiFi e o AWS IoT é alcançado novamente, as lanternas azuis se acendem.

Código

Árvore de Natal com tecnologia Alexa

Aqui você pode encontrar as fontes de uma habilidade Alexa customizada que controla um fio de LED em uma árvore de Natal. Edithttps://github.com/KayLerch/alexa-xmas-tree

Esquemas

Reconhecimento de fala e síntese com Arduino Robô de piano controlado por Arduino:PiBot

Processo de manufatura

impressao 3D

Sistema de controle de automação

Tecnologia industrial