Raspberry Pi3でAlexaを起動するまで

Alexa Voice Service(AVS)のサンプルアプリをRaspberry Pi3で動かしてみた作業ログです。

■環境

Mac (Sierra)
Raspberry Pi (Jessie) ※Stretchだと失敗したのですぐに試したい方はJessieで(2017.09.12時点)。

■必要なもの

USBマイク
スピーカー（今回はジャック挿しの方でやりましたが、HDMIの音声でもできるみたいです。USBスピーカーを使用している場合はそれでも。）
デベロッパー登録 https://developer.amazon.com/login.html

■チュートルアル

https://developer.amazon.com/public/solutions/alexa/alexa-voice-service/getting-started-with-the-alexa-voice-service

AVSを使えるようにするためにAmazonデベロッパーポータルでの設定から始めます。

■Alexa Voice Service設定

・デベロッパーポータルにログインした状態で
Alexa -> Alexa Voice Service の Get Started

・CREATE PRODUCT で　プロダクト作成開始
https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app/wiki/Create-Security-Profile　に従って

Product name: My Device
Product ID: my_device
type:Device
use companion app: yes
How will end users interact with your product?：　Touch-initiatedとHands-freeにチェック
distribute : nochildren : no
で、next

・Security Profileの作成画面が表示される
Create New Profile　をクリック
作成するSecurity Profileのnameとdescriptionを入れる場所が出てくるので、これも例の通りに入れる。

例：
Security Profile Name: Alexa Voice Service Sample App Security Profile
Security Profile Description: Alexa Voice Service Sample App Security Profile Description

すると　Client ID と Client Secret が生成される。

・Allowed origins と Allowed return URLsを入力する
Allowed Origins: “Add”　をクリックして入力欄を出して https://localhost:3000 と入力する。

Allowed Return URLs: 同様に”Add”をクリックして https://localhost:3000/authresponse と入力する。
例のままです。
finishするとしばらくして
My DeviceClient ID：amzn1.application-oa2-client.xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Client secret ：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Amazon ID　：XXXXXXXXXXXXXX
の値が得られます。

■サンプルアプリをcloneする

https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app.git

https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app/wiki/Raspberry-Pi

・今回はprojects という名前のディレクトリを作ってそこでやってみました

cd projects

git clone https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app.git

cd projects

git clone https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app.git

・automated_install.sh の ProductID,ClientID,ClientSecret を編集する。

ProductID: my_device
Client ID: さっき取得したもの
ClientSecret:　さっき取得したもの

ProductID: my_device

Client ID: さっき取得したもの

ClientSecret:　さっき取得したもの

・編集が終わったらスクリプトを実行する。（wake word engin(話しかけて起動させる為のエンジン)が２つインストールされると書いてある。）

. automated_install.sh

1	. automated_install.sh

実行すると、いくつか質問される。

デベロッパアカウント持ってるか？とか　このClientIDとかの情報あってるか？とか。全て　y　で実行。
localeを聞かれるので、
>1) en-US>2) en-GB>3) de-DE>>Please select an option [1-3] 1
とりあえず US　で。
オーディオのアウトプットを聞かれる。今回はジャックで。
1) 3.5mm jack2) HDMI audio output
ウェイクワードの検出を有効にするか？と聞かれるのでとりあえずyes
Do you want to enable “Alexa” Wake Word Detection?[y/n/quit] >>

するとインストールが始まる。ガイドページには30分かかると書いてある。。。ひたすら待つ。

所々deprecatedのwarningが出てるけどとりあえず大丈夫らしい。

■サンプルアプリを起動

terminalを３個立ち上げる

認証用のweb serviceを実行する用
avsと通信するサンプルアプリを実行する用
wake wordの検出を行う用

cd ~/projects/alexa-avs-sample-app/samples

cd companionService && npm start

cd ~/projects/alexa-avs-sample-app/samples

cd companionService && npm start

Listening on port 3000と出たらOK

cd ~/projects/alexa-avs-sample-app/samples

cd javaclient && mvn exec:exec

cd ~/projects/alexa-avs-sample-app/samples

cd javaclient && mvn exec:exec

アプリのビルドが始まるのでしばらく待つ。

※余談ですが、最初Stretchでやっていたら、ここで libvlc.so が見つからないとかで止まってしまいました。(2017.09.11時点の)raspbean stretchだとインストール出来ないらしいという記事を見つけ、jessieを焼き直しました。
https://downloads.raspberrypi.org に過去のバージョンがあるので、そこからダウンロードする。
今回使ったのは　2017-06-21-raspbian-jessie.zip　
ここまでのrpiでの作業を繰り返し。jessieだとうまく行った。

「デバイスを登録して」と出るので yes を押してアマゾンへ誘導される。(※ブラウザのhttpsがunsafeだと言われるのは気にせずアクセスする)
Amazonにログインして、okayを押す。

device tokens readyという文字列が表示されたらブラウザを閉じて Java application のポップアップに戻ってOKを押す。

３:

cd ~/projects/alexa-avs-sample-app/samples

cd wakeWordAgent/src && ./wakeWordAgent -e sensory または、

cd wakeWordAgent/src && ./wakeWordAgent -e kitt_ai を実行　どっちのwakeup エンジンを使うかを指定する。

cd ~/projects/alexa-avs-sample-app/samples

cd wakeWordAgent/src && ./wakeWordAgent -e sensory または、

cd wakeWordAgent/src && ./wakeWordAgent -e kitt_ai を実行　どっちのwakeup エンジンを使うかを指定する。

とりあえず、kitt_aiでやってみる。

起動したら、「Alexa」と話しかけるとポンという合図音が聞こえるので、スキルを何か言ってみる。

「Weather in Tokyo」と言ってみると答えてくれます。72 ℉と言ってます。

■raspi起動時に自動でAlexaサンプルアプリが起動するようにしてみる。

raspi起動時にサンプルを自動的に起動するには
~/.config/autostart/
その下に設定ファイルを書く。（autostartディレクトリが無ければ作成）

https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=82&t=108958

[Desktop Entry]

Type=Application

Name=launchAlexaSample

Exec= sh Alexaサンプルアプリ起動用のシェルファイル名

Terminal=true

[Desktop Entry]

Type=Application

Name=launchAlexaSample

Exec= sh Alexaサンプルアプリ起動用のシェルファイル名

Terminal=true

Execの部分は３つのターミナルから実行するコマンドを.shに書いてそれを指定しました。

これで、ラズパイに電源を挿すだけで、しばらく待つと「Alexa」という呼びかけに応答してくれます。

起動したらLEDつけるとかしたいですが、それはまた今度。

■ちなみに、Androidの場合はビルドしてスマホでcompanionAppが起動する所までしかやっていませんが、そこまでの情報をメモ。

パソコンにサンプルアプリをcloneしておく。

デベロッパポータルで先ほど作成したPRODUCTのSecurity ProfileのAndroid/Kindle Settings タブを開いて、

API Key Name: Alexa Voice Service Test Android App

Package: com.amazon.alexa.avs.companion

Signature: 以下のようにして取得する

と入力してGENERATE KEYをクリック。

ここのSignature に入れるMD5を取得するためにはサンプルをcloneしたディレクトリのapp/で

xxx/alexa-avs-sample-app/samples/androidCompanionApp/app

keytool -genkey -v -keystore keystore.jks -alias androiddebugkey -keyalg RSA -sigalg SHA1withRSA -keysize 2048 -validity 10000

1	keytool -genkey -v -keystore keystore.jks -alias androiddebugkey -keyalg RSA -sigalg SHA1withRSA -keysize 2048 -validity 10000

パスワードは　適当に　android　とか。

姓名：XXX
組織単位名：XXX
組織名：XXX
都市：XXX
都道府県：XXX
2文字の国コード：JP
最後によろしいですか[いいえ]：y

これで　keystore.jks　が作成される。

次にsignatureを取得する

keytool -list -v -alias androiddebugkey -keystore keystore.jks

1	keytool -list -v -alias androiddebugkey -keystore keystore.jks

こんなログが出ます。

$ keytool -list -v -alias androiddebugkey -keystore keystore.jks

キーストアのパスワードを入力してください:

証明書のフィンガプリント: MD5: 〜〜〜

SHA256:〜〜〜

署名アルゴリズム名: SHA1withRSA バージョン: 3

フィンガープリントが取得できたので、

さっきから開いてるAndroid/Kindle SettingsのSignatureにMD5とSHA256のフィンガープリントを入れて、GENERATE KEY。

するとAPI keyが生成されるので、このキーをapp/assets/api_key.txtというファイルを作成して保存する。

■証明書を作成
サンプルをcloneしたディレクトリのトップに行って、javaclient/ssl.cnfを開く

countryName             = YOUR_COUNTRY_NAME
C=stateOrProvinceName     = YOUR_STATE_OR_PROVINCE
ST=localityName            = YOUR_CITY
L=organizationName        = YOUR_ORGANIZATION
O=organizationalUnitName  = YOUR_ORGANIZATIONAL_UNIT
OU=

countryName = YOUR_COUNTRY_NAME

C=stateOrProvinceName = YOUR_STATE_OR_PROVINCE

ST=localityName = YOUR_CITY

L=organizationName = YOUR_ORGANIZATION

O=organizationalUnitName = YOUR_ORGANIZATIONAL_UNIT

OU=

このYOUR_で始まる部分をkeystore作成時に入れた、CN, OU, O, L, ST, Cの値で置き換えて、

コマンドを実行可能にして

chmod +x generate.sh

1	chmod +x generate.sh

./generate.sh

1	./generate.sh

で実行
すると色々聞かれるのでデベロッパーポータルで作成した通りに入力する

Product ID: 　my_device

Serial Number:　今回はプロトタイピングなので123456でOKらしい

Password for Keystores:　blankで良いらしいがとりあえず　android　と入れてみる

■　companionService/config.jsを編集する

sslKey を xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/server/node.key
sslCert を xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/server/node.crt
sslCaCert を xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/ca/ca.crt
に置き換える。

■　/javaclient/config.json.を編集する

{
 "productId":"my_device",          
 "dsn":"",    
 "provisioningMethod":"companionApp",  
 "wakeWordAgentEnabled":false,    
 "locale":"en-US",   
 "companionApp":{       
  "localPort":8443,       
  "sslKeyStore":"xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/server/jetty.pkcs12",     
  "sslKeyStorePassphrase":"android",        
  "lwaUrl":"https://api.amazon.com"
 },
 "companionService":{        
  "serviceUrl":"https://localhost:3000",        
  "sslClientKeyStore":"xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/client/client.pkcs12",     
  "sslClientKeyStorePassphrase":"android",      
  "sslCaCert":"xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/ca/ca.crt"   
 }
}

{

"productId":"my_device",

"dsn":"",

"provisioningMethod":"companionApp",

"wakeWordAgentEnabled":false,

"locale":"en-US",

"companionApp":{

"localPort":8443,

"sslKeyStore":"xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/server/jetty.pkcs12",

"sslKeyStorePassphrase":"android",

"lwaUrl":"https://api.amazon.com"

"companionService":{

"serviceUrl":"https://localhost:3000",

"sslClientKeyStore":"xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/client/client.pkcs12",

"sslClientKeyStorePassphrase":"android",

"sslCaCert":"xxx/alexa-avs-sample-app/samples/javaclient/certs/ca/ca.crt"

}

これでAndroid Studioでビルドできるようになる。