带语音控制的低成本家庭自动化

描述

背景

当今的家庭自动化系统价格昂贵，而且通常需要能够安装或修改家中现有的硬件。这两个进入壁垒禁止低收入个人加入家庭自动化世界。

我的解决方案是在运行 Windows 10 IoT 核心版的 Raspberry Pi 2 上创建一个开源 node.js 服务器，用于控制家中已有的硬件，而无需进行任何永久性修改。作为概念验证，我使用这个 node.js 服务器在我的宿舍里设置了一个基本的家庭自动化系统。

Node.js 服务器

node.js 服务器在装有 Windows 10 IoT Core 的 Raspberry Pi 2 上运行。 Photon 用于控制房间中的实际硬件。与系统交互的方式有两种：

语音控制

 

移动设备上的语音控制界面显示了一些示例查询。

 

当在网络浏览器中点击麦克风时，Raspberry Pi 2 开始录制音频。当再次点击麦克风时，音频将被发送到自然语言 API Wit.ai，以处理语音和提取意图。然后将意图返回到 Raspberry Pi，并执行完成意图的操作。

语音控制不仅限于控制硬件。您也可以询问信息。一些例子包括：

• "What is the temperature?"

• "How many feet are in a mile?"

• "What is the address of the closest Chipotle?"

• "How many people are at the Ratty?"（布朗大学食堂）
• "Display all comedy movies"（如果您有 Kodi 媒体服务器）

还有很多。向 node.js 服务器添加新功能也非常容易。有关扩展功能的更多信息，请参见该项目的 Github 页面。

控制面板

 

移动设备上的控制面板界面。您可以锁定/解锁门，打开/关闭顶灯，并设置 LED 灯条的颜色。

 

控制面板提供了一个接口，用于控制房间内的各种硬件组件。它还提供了每个设备当前状态的可视化（在上图中，门已锁定，顶灯打开，LED 灯条关闭）。

控制面板向运行 Windows 10 IoT Core 的 Raspberry Pi 发送请求，然后 Raspberry Pi 向 Photon 发送消息以更改给定的硬件组件。控制面板使用 node.js 服务器提供的 API，可用于创建您自己的界面或移动应用程序。

硬件

 

房间内的头顶灯由连接到电灯开关的简单伺服电机控制。

 

 

门锁由连接在门把手和连续旋转伺服器之间的电缆控制。屏幕右下方的绿色 PCB 是一个簧片开关，用于检测门何时解锁。

 

 

光子板和来自各种灯和伺服系统的乱七八糟的电缆。原理图部分中的各个电路以更易读的格式提供。

 

 

带有所有硬件组件的前门。

 

Windows IoT Core 上的设置

1. 在 Raspberry Pi 2 上安装最新版本的 Windows IoT Core 。
2. 将适用于 Windows IoT 捆绑包的 Node.js 工具安装到 Raspberry Pi 2 上。
3.  下载此项目的node.js 服务器代码的压缩版本。
4. 使用power shell连接到您的 Raspberry Pi 2 。
5. 将解压缩的文件夹复制到您的 Raspberry Pi，然后按照存储库自述文件中的软件设置部分进行操作。
6. 使用以下命令启动服务器 & 'C:\Node.js (Chakra)\Node.exe' C:\path-to-backend-code\bin\www （确保将 path-to-backend-code 替换为您在步骤 5 中复制的 Raspberry pi 上的 node.js 文件夹的路径）
7. 打开您的浏览器http://:3000 并享受！