Raspberry Pi y Alexa: tutorial de Alexa

Amazon Alexa, o si­m­ple­me­n­te, Alexa, es el asistente de voz de­sa­rro­lla­do por Amazon, integrado en altavoces in­te­li­ge­n­tes como Amazon Echo o Echo Dot. En estos di­s­po­si­ti­vos, Alexa actúa como una unidad de control central que responde a los comandos de voz del usuario. Por ejemplo, permite re­pro­du­cir canciones de Spotify o Amazon Music, escuchar au­dio­li­bros de Audible o acceder a noticias e in­fo­r­ma­ción me­teo­ro­ló­gi­ca. El software también es co­m­pa­ti­ble con varias apli­ca­cio­nes para organizar la rutina diaria: puedes tanto anotar como consultar las listas de la compra y las tareas pe­n­die­n­tes con suma rapidez, al igual que apuntar las citas en los ca­le­n­da­rios que quieras (incluidos los de Apple, Google y Outlook).

Este software de voz de Amazon también es co­m­pa­ti­ble con miles de di­s­po­si­ti­vos do­mé­s­ti­cos in­te­li­ge­n­tes, como lámparas, enchufes o te­r­mo­s­ta­tos, entre muchos otros, por lo que también permite au­to­ma­ti­zar el hogar.

Con Alexa Voice Service puedes disfrutar de las funciones de Alexa sin necesidad de tener un di­s­po­si­ti­vo Amazon, in­te­gra­n­do el asistente de voz en tu propio di­s­po­si­ti­vo. La popular Raspberry Pi y Alexa han de­mo­s­tra­do ser es­pe­cia­l­me­n­te co­m­pa­ti­bles, ya que la Raspberry Pi no solo es más económica en co­m­pa­ra­ción con Amazon Echo y otros di­s­po­si­ti­vos similares, sino que también se puede adaptar y pe­r­so­na­li­zar a gusto del usuario.

La Raspberry Pi se lanzó al mercado en 2012. Desde entonces, sus fa­bri­ca­n­tes han seguido de­sa­rro­lla­n­do este mi­nio­r­de­na­dor y han lanzado varias versiones, como Raspberry Pi 2 y 3 o Rasperry Pi Zero. Sin embargo, no todas las versiones de este ordenador de una sola placa cumplen con los re­qui­si­tos para in­co­r­po­rar Alexa. La Raspberry Pi 2 (modelo B) es una de las re­co­me­n­da­das para poder utilizar el asistente de control de voz de manera óptima. Dado que Alexa requiere estar conectada a Internet, en el caso de que utilices este modelo de Raspberry ne­ce­si­ta­rás también un adaptador WLAN si no deseas tener el mi­nio­r­de­na­dor conectado pe­r­ma­ne­n­te­me­n­te a Internet mediante un cable de red.

Si optas por una Raspberry Pi 3, te ahorrarás co­m­pli­ca­cio­nes, porque este modelo ya viene con un adaptador WLAN de serie.

Además, ne­ce­si­ta­rás los si­guie­n­tes ac­ce­so­rios para utilizar Alexa en la Raspberry Pi:

• Tarjeta microSD de al menos 8 GB (idea­l­me­n­te 16 GB o más)
• Cargador USB de al menos 2000 mAh
• Micrófono USB
• Altavoz USB o Bluetooth (en el caso de la Raspberry Pi 3)

Para mejorar el sonido, también tienes la opción de conectar una tarjeta de sonido USB a la Raspberry. Además, si no deseas realizar la in­s­ta­la­ción y la co­n­fi­gu­ra­ción del sistema operativo y de Alexa de forma to­ta­l­me­n­te remota desde el ordenador (con el llamado modo headless), es im­po­r­ta­n­te conectar la pantalla, el teclado y el ratón al mi­nio­r­de­na­dor.

Antes de co­n­fi­gu­rar el asistente de control de voz, primero debes instalar un sistema operativo en la Raspberry o en la tarjeta SD que vayas a utilizar. Se re­co­mie­n­da Raspbian, que cuenta con el respaldo oficial de Raspberry Pi Fou­n­da­tion y que puede de­s­ca­r­gar­se como un archivo de imagen di­re­c­ta­me­n­te desde la página web de la fundación. De­s­co­m­pri­me el archivo en la tarjeta SD y ábrelo para iniciar la Raspberry Pi e instalar el sistema operativo. En el siguiente vídeo se explica al detalle cómo hacerlo:

Si prefieres ahorrarte el paso de instalar el sistema operativo, también puedes comprar una tarjeta SD lista para usar en la que Raspbian ya esté prei­n­s­ta­la­do: se venden, por ejemplo, en la tienda online The Pi Hut.

Después de instalar Raspbian, ya puedes poner Alexa en marcha. En la siguiente guía te ex­pli­ca­mos cómo hacerlo paso a paso.

Después, inicia sesión au­to­má­ti­ca­me­n­te en la zona de de­sa­rro­lla­do­res. Sin embargo, antes de poder utilizar las he­rra­mie­n­tas, como Alexa Voice Server, ne­ce­si­ta­rás añadir más datos pe­r­so­na­les. Para ello, haz clic en “Finalizar registroˮ en la barra de menú superior.

En los campos de “Product nameˮ y “Product IDˮ, por ejemplo, puedes in­tro­du­cir “AlexaPiˮ o «Ra­s­p­be­rr­y­PiA­le­xa».

Como tipo de producto, se­le­c­cio­na la opción “Device with Alexa built-inˮ (di­s­po­si­ti­vo con Alexa in­co­r­po­ra­do). Responde que no a la pregunta de “Will your device use a companion app?ˮ.

En la lista de­s­ple­ga­ble de “Product categoryˮ, se­le­c­cio­na la opción de “Wireless Speakersˮ. En la de­s­cri­p­ción del producto, no es necesario ex­te­n­de­r­se mucho: basta con una breve de­s­cri­p­ción como “Raspberry Pi Alexa Speakerˮ.

Como nuestra intención es co­n­fi­gu­rar la Raspberry Pi para Alexa como altavoz clásico, ex­clu­si­va­me­n­te por control de voz, marca las opciones de “Hands-freeˮ (control de voz desde cerca) y “Far-fieldˮ (control de voz desde lejos) como tipos de in­ter­ac­ción deseada.

Marca la casilla de “noˮ en las preguntas finales sobre el uso comercial, “Alexa for Businessˮ y “Alexa Mobile Accessory Protocolˮ, así como en la pregunta de si el proyecto está es­pe­cí­fi­ca­me­n­te diseñado para niños.

Si la co­n­fi­gu­ra­ción se llevó a cabo co­rre­c­ta­me­n­te, verás una no­ti­fi­ca­ción de Amazon en una ventana emergente que lo co­n­fi­r­ma­rá.

La forma más fácil de instalar Alexa en la Raspberry Pi es a través de la pla­ta­fo­r­ma de de­sa­rro­llo GitHub. Allí en­co­n­tra­rás, entre otras cosas, la apli­ca­ción de ejemplo Alexa AVS Sample App, que permite instalar el software de control de voz en el mi­nio­r­de­na­dor. El requisito previo es disponer de un cliente Git, que se puede descargar in­me­dia­ta­me­n­te después de efectuar una ac­tua­li­za­ción rápida del sistema, si no está ya instalado de forma pre­de­te­r­mi­na­da. Para ac­tua­li­zar el software del sistema, introduce, en primer lugar, los si­guie­n­tes comandos en la terminal de Raspbian:

A co­n­ti­nua­ción, es el turno del cliente git:

Con ayuda del cliente, descarga la apli­ca­ción de ejemplo AVS Sample App o clona el re­po­si­to­rio GitHub:

Guarda los cambios e inicia la in­s­ta­la­ción de Alexa en la Raspberry Pi con el siguiente comando:

Ya durante la in­s­ta­la­ción del software de control de voz, debes realizar las primeras co­n­fi­gu­ra­cio­nes y responder a algunas preguntas. Por ejemplo, al principio tienes que aceptar los términos y co­n­di­cio­nes y el uso de apli­ca­cio­nes de terceros (si procede). En la siguiente pregunta, declaras que ya tienes una cuenta de de­sa­rro­lla­dor de Amazon, mientras que en la tercera confirmas los datos sobre el “Product IDˮ, el “Client IDˮ y el “Client secretˮ. En los tres casos, escribe «y» y, después, pulsa la tecla [Enter].

A co­n­ti­nua­ción, aparece una de las opciones de co­n­fi­gu­ra­ción más im­po­r­ta­n­tes: la elección de la salida de voz deseada. Elige la opción es-ES para es­ta­ble­cer el español como el idioma en el que te co­mu­ni­ca­rás con Alexa. Además, durante la in­s­ta­la­ción, debes de­te­r­mi­nar si la salida de sonido del altavoz Raspberry Pi de Alexa debe ser a través de un conector de clavija (3,5 mm) o del conector HDMI. Fi­na­l­me­n­te, debes es­pe­ci­fi­car si deseas mantener la palabra de ac­ti­va­ción pre­de­te­r­mi­na­da (Alexa) o utilizar otro comando de voz para iniciar el asistente.

Para au­te­n­ti­car la Raspberry, ahora necesitas el Alexa Companion Service, una especie de interfaz o puerta de enlace para es­ta­ble­cer la conexión entre el mi­nio­r­de­na­dor y los se­r­vi­do­res de AVS. Para utilizar este servicio, cambia al di­re­c­to­rio adecuado mediante la terminal y, después, inicia la apli­ca­ción con el servicio de paquetes npm. Para ello, introduce los si­guie­n­tes comandos uno tras otro:

Si se ha iniciado co­rre­c­ta­me­n­te, la terminal muestra el mensaje “Listening on Port 3000ˮ. Minimiza la ventana de la terminal y abre una nueva instancia del símbolo del sistema.

El siguiente paso es abrir el di­re­c­to­rio del cliente de Companion. Como está pro­gra­ma­do en Java, puedes utilizar Maven, la he­rra­mie­n­ta de gestión de proyectos Java (mvn):

Unos segundos después de in­tro­du­cir el comando, se abre una ventana de diálogo emergente que te pide que accedas a una URL es­pe­cí­fi­ca con un navegador para registrar la Raspberry. Acepta la solicitud haciendo clic en “Aceptarˮ. El enlace se abrirá au­to­má­ti­ca­me­n­te en el navegador pre­de­te­r­mi­na­do.

En el navegador, verás la página de inicio de sesión de Amazon o, en algunos casos, el mensaje de que el sitio web no está di­s­po­ni­ble. Esto último, sin embargo, no supone ningún problema: no tienes más que hacer clic en “Advancedˮ (avanzado) en la esquina inferior izquierda y, después, en “Proceed to lo­ca­lho­s­tˮ (continuar a localhost) para acceder a la ventana de inicio de sesión. Inicia sesión con tu cuenta de de­sa­rro­lla­dor de Amazon y confirma que tu altavoz Raspberry Pi de Alexa puede obtener acceso a la cuenta de Amazon.

Si la au­te­n­ti­ca­ción se lleva a cabo con éxito, el navegador genera el mensaje de “device tokens readyˮ. Ahora puedes pulsar “OKˮ en la ventana del cliente Java que ignoraste pre­via­me­n­te para finalizar la au­te­n­ti­ca­ción.

Alexa ya está lista para usar, por lo que puedes in­ter­ac­tuar con el software de voz en cualquier momento a través del cliente AVS: para ello, haz clic en el icono del micrófono y formula la pregunta que desees. Sin embargo, para que Alexa también se active cuando digas la palabra de ac­ti­va­ción, como Alexa, necesitas iniciar el llamado Wake Word Agent. Para ello, en una nueva ventana de la terminal, accede al di­re­c­to­rio del agente (KITT AI) y, luego, inícialo:

Si la terminal muestra el mensaje “Connected to AVS clientˮ, puedes utilizar Alexa con no­r­ma­li­dad mediante el control por voz.

Para evitar tener que iniciar Alexa ma­nua­l­me­n­te cada vez que enciendas la Raspberry Pi, también debes crear un script de inicio que se ejecute au­to­má­ti­ca­me­n­te cada vez que se encienda el mi­nio­r­de­na­dor. Para hacerlo, en primer lugar, crea el archivo de script con el siguiente comando de terminal:

En el script, introduce las si­guie­n­tes líneas de código:

Esta secuencia de comandos au­to­ma­ti­za el proceso de au­te­n­ti­ca­ción descrito en el séptimo paso, iniciando primero el Alexa Companion Service y, después, el cliente Java. Po­s­te­rio­r­me­n­te, inicia el Wake Word Agent descrito en el octavo paso.

Guarda el script y concede al sistema los derechos de acceso ne­ce­sa­rios mediante chmod:

Para el script, crea un archivo de inicio au­to­má­ti­co:

Completa este archivo con el siguiente contenido, de modo que el script generado se ejecute au­to­má­ti­ca­me­n­te cada vez que inicies la Raspberry Pi como altavoz de Alexa: