Raspberry Pi : Tutoriel Alexa

Amazon Alexa, plus sim­ple­ment connu sous le nom d’Alexa, est l’assistant vocal développé par Amazon. Ce logiciel fonc­tionne sur des haut-parleurs in­tel­li­gents comme l’Echo ou l’Echo Dot d’Amazon. Sur ces appareils, Alexa fonc­tionne comme une unité de contrôle centrale qui réagit aux commandes vocales de l’uti­li­sa­teur. Il est ainsi possible de demander à jouer en streaming des morceaux depuis Amazon Music ou Spotify, d'écouter un livre audio depuis Audible ou de se ren­seig­ner sur les ac­tua­li­tés ou la météo. Le logiciel est également utile pour organiser ra­pi­de­ment les tâches du quotidien : vous pouvez par exemple dicter des listes d'achats ou de choses à faire ou encore réserver des dates dans le ca­len­drier de votre choix (Apple, Google ou Outlook, entre autres).

De plus, dans la mesure où le logiciel vocal d’Amazon peut se connecter avec des milliers d'ap­pa­reils do­mes­tiques in­tel­li­gents com­pa­tibles (lampes, prises élec­triques, ther­mos­tats, etc.), il permet aussi d’au­to­ma­ti­ser le fonc­tion­ne­ment de votre foyer.

Grâce à Alexa Voice Service, vous pouvez choisir d’utiliser Alexa sans appareil Amazon et l’intégrer à votre propre appareil. Dans ce contexte, le Raspberry Pi, ce nano-or­di­na­teur utilisé dans le monde entier, se révèle par­ti­cu­liè­re­ment in­té­res­sant par rapport à la gamme des appareils Echo d’Amazon, non seulement en raison de son prix très modeste, mais aussi parce qu’il est possible de l’adapter et de le per­son­na­li­ser à volonté.

Le Raspberry Pi est dis­po­nible sur le marché depuis 2012. Depuis lors, les fa­bri­cants ont poursuivi son dé­ve­lop­pe­ment en sortant dif­fé­rentes évo­lu­tions, comme Raspberry Pi 2 et 3 ou le Rasperry Pi Zero. Toutefois, toutes les versions du nano-or­di­na­teur ne rem­plis­sent pas les con­di­tions né­ces­saires pour l’in­té­gra­tion d’Alexa. Pour pouvoir ul­té­rieu­re­ment con­fi­gu­rer votre as­sis­tante vocale de façon optimale, il est re­com­mandé d’utiliser au minimum un Raspberry Pi 2 (Modèle B). Puisqu’Alexa doit être connectée à Internet, vous aurez besoin d’un adap­ta­teur WLAN si vous ne voulez pas laisser le nano-or­di­na­teur connecté de façon per­ma­nente via un câble Ethernet.

Mais si vous optez pour un Raspberry Pi 3, cette version est équipée de série d’un adap­ta­teur WLAN intégré.

Dans tous les cas, vous aurez besoin des ac­ces­soires suivants pour pouvoir utiliser Alexa sur votre Raspberry Pi :

• Carte Micro SD avec 8 Go de mémoire au minimum (idéa­le­ment 16 Go ou plus)
• Ali­men­ta­tion USB d'au moins 2 000 mAh
• Mi­cro­phone USB
• Haut-parleur USB ou Bluetooth (pour le Raspberry Pi 3)

Pour une meilleure ex­pé­rience auditive, vous pouvez doter votre Raspberry Pi d’une carte son USB. Si vous ne souhaitez pas effectuer l’ins­tal­la­tion et la con­fi­gu­ra­tion de votre système d’ex­ploi­ta­tion et utiliser Alexa uni­que­ment à distance depuis votre PC (en « headless mode »), vous pouvez aussi raccorder un écran, un clavier et une souris au nano-or­di­na­teur.

Avant de pouvoir con­fi­gu­rer votre as­sis­tante vocale, vous devez installer un système d’ex­ploi­ta­tion sur la carte SD de votre Raspberry. Nous vous con­seil­lons le système Raspbian, soutenu of­fi­ciel­le­ment par la Fondation Raspberry Pi et à té­lé­char­ger di­rec­te­ment sous forme de fichier image sur le site Internet de la Fondation. Extrayez ensuite le fichier sur la carte SD et utilisez-le pour booter votre Raspberry Pi et installer le système d’ex­ploi­ta­tion.

Si vous préférez éviter d'avoir à installer vous-même un système d'ex­ploi­ta­tion, vous pouvez vous rendre sur la boutique en ligne « The Pi Hut » pour acheter une carte SD prête à l’emploi, où Raspbian est déjà préins­tallé.

Pour savoir comment lancer Alexa après l’ins­tal­la­tion de Raspbian, suivez les ex­pli­ca­tions dé­tail­lées ci-dessous.

Votre ins­crip­tion dans l’espace des dé­ve­lop­peurs se fait au­to­ma­ti­que­ment. Cependant, avant de pouvoir utiliser des outils comme Alexa Voice Server, vous pouvez fournir d'autres in­di­ca­tions vous con­cer­nant en cliquant sur « Conclure votre ins­crip­tion » dans le menu déroulant situé en haut.

Aux lignes « Product name » et « Product ID », vous pouvez par exemple inscrire « AlexaPi » ou « Rasp­ber­ry­PiA­lexa ».

À la ligne « Product type », choi­sis­sez l’option « Device with Alexa built-in » (« appareil avec logiciel Alexa intégré »). Répondez non à la question portant sur l’uti­li­sa­tion d’une ap­pli­ca­tion associée.

À la ligne « Product category », sé­lec­tion­nez « Wireless Speakers ». Pour la des­crip­tion du produit, inutile de vous lancer dans de grandes ex­pli­ca­tions : une mention comme « Raspberry Pi Alexa Speaker » est suf­fi­sante.

Comme vous souhaitez diriger votre Raspberry Pi uni­que­ment par commandes vocales dans le cadre de son uti­li­sa­tion en tant que haut-parleur Alexa classique, sé­lec­tion­nez les modes d’in­te­rac­tion « Hands-free » (contrôle vocal à proximité) et « Far-field » (contrôle vocal à distance).

Répondez non aux dernières questions sur l’uti­li­sa­tion com­mer­ciale et l’af­fec­ta­tion du Raspberry à Alexa for Business et Alexa Mobile Accessory Protocol ainsi qu’à la question de savoir si votre projet vise à être adapté à une uti­li­sa­tion par des mineurs.

Si l’ins­tal­la­tion est réussie, une fenêtre Amazon ap­pa­raî­tra en pop-up pour vous en avertir.

Pour installer Alexa sur votre Raspberry Pi, le plus simple est de passer par la pla­te­forme de dé­ve­lop­pe­ment GitHub. Vous y trouverez entre autres l’ap­pli­ca­tion Alexa AVS Sample, qui vous aidera à installer le logiciel vocal sur votre nano-or­di­na­teur. Pour utiliser cette pla­te­forme, vous aurez besoin d’un client Git que vous pourrez té­lé­char­ger après une rapide mise à jour du système, s’il n’est pas déjà installé na­ti­ve­ment. Tapez les commandes suivantes dans le terminal Raspbian pour ac­tua­li­ser le logiciel système :

Vient ensuite l’ins­tal­la­tion du client Git :

À l'aide du client, té­lé­char­gez l’ap­pli­ca­tion AVS Sample ou clonez-le ré­per­toire GitHub:

Confirmez les mo­di­fi­ca­tions et commencez l’ins­tal­la­tion d’Alexa sur votre Raspberry Pi en sai­sis­sant la commande suivante :

Pendant l’ins­tal­la­tion du logiciel vocal, vous devez procéder aux premiers réglages et répondre à des questions. Dès le départ, vous devez donner votre con­sen­te­ment aux con­di­tions générales et approuver l'uti­li­sa­tion d'ap­pli­ca­tions tierces reconnues (si né­ces­saire). La question suivante vous demande de confirmer que vous possédez bien un compte de dé­ve­lop­peur Amazon ; la troisième question vous demande de confirmer les données saisies dans les sections « Product ID », « Client ID » et « Client secret ». Dans les trois cas, tapez « Y » puis appuyez sur le bouton [Enter].

Vous accèderez ensuite à quelques options de con­fi­gu­ra­tion, à commencer par le choix du signal vocal. À l'étape 3, sé­lec­tion­nez fr-FR pour pouvoir com­mu­ni­quer avec Alexa en français. Pendant l’ins­tal­la­tion, vous devrez également dé­ter­mi­ner si le rac­cor­de­ment de votre haut-parleur Raspberry Pi Alexa doit se faire via un con­nec­teur Jack (3,5 mm) ou en HDMI. Enfin, indique si vous voulez conserver le mot d'ac­ti­va­tion « Alexa » ou utiliser une autre commande vocale pour mettre en route l’as­sis­tante vocale.

Pour au­then­ti­fier le Raspberry, vous aurez besoin de l’Alexa Companion Service, qui propose une sorte d’interface ou de portail pour connecter le nano-or­di­na­teur et le serveur AVS. Pour utiliser ce service, ouvrez le terminal dans la liste cor­res­pon­dante et lancez l'ap­pli­ca­tion à l'aide du ges­tion­naire de paquet NPM. Utilisez pour cela les commandes suivantes :

Si le lancement est réussi, le terminal affichera le message « Listening on Port 3000 ». Réduisez la fenêtre du terminal puis démarrez une nouvelle instance de l’invite de commandes.

Au cours des étapes suivantes, vous allez ouvrir le client associé à partir de la liste cor­res­pon­dante. Dans la mesure où il est programmé en Java, vous allez devoir utiliser le ges­tion­naire de projets Java Maven (mvn) :

Quelques instants après envoi des commandes, une fenêtre de dialogue en pop-up s’ouvrira pour vous demander d’ouvrir une URL dans votre na­vi­ga­teur afin d’en­re­gis­trer le Raspberry. Cliquez sur « OK » pour fermer la fenêtre. Le lien s’ouvrira au­to­ma­ti­que­ment dans votre na­vi­ga­teur par défaut.

Votre na­vi­ga­teur affiche désormais soit la page de connexion à Amazon, soit un message vous indiquant que cette page n’est pas ac­ces­sible. Dans le deuxième cas, ce n’est pas un problème majeur : il vous suffit de cliquer en bas à gauche sur « Advanced » (« Avancé »), puis sur « Proceed to localhost » (« Continuer sur localhost ») pour arriver enfin à la fenêtre de connexion. En­re­gis­trez-vous avec votre compte de dé­ve­lop­peur Amazon et confirmez que votre haut-parleur Raspberry Pi Alexa a bien l'au­to­ri­sa­tion de se connecter sur votre compte Amazon.

Une fois l'au­then­ti­fi­ca­tion effectuée, votre na­vi­ga­teur affichera le message suivant : « device tokens ready ». Dans la fenêtre restée jusque-là ouverte dans le client Java, vous pouvez désormais cliquer sur « OK » pour mettre un terme au processus d’au­then­ti­fi­ca­tion.

Alexa est main­te­nant prête à fonc­tion­ner. À partir du client AVS, vous pouvez à tout moment interagir avec le logiciel vocal : il vous suffit de cliquer sur l’icône re­pré­sen­tant un micro et de poser votre question. Cependant, pour qu’Alexa se mette en marche lorsque vous prononcez le mot d'ac­ti­va­tion de votre choix (par exemple « Alexa »), vous devez lancer le « wake word agent ». Pour cela, ouvrez dans une nouvelle fenêtre de terminal la liste des agents (KITT AI) :

Le terminal affiche le message « Connected to AVS client » : vous pouvez main­te­nant utiliser Alexa de la manière ha­bi­tuelle par contrôle vocal.

Pour éviter d'avoir à relancer Alexa ma­nuel­le­ment à chaque fois que vous rallumez votre Raspberry Pi, créez pour finir un script de démarrage, qui sera exporté au­to­ma­ti­que­ment à chaque démarrage du nano-or­di­na­teur. Pour cela, saisissez la commande suivante dans le terminal :

Copiez-collez ensuite les lignes de code suivantes :

Ce script rend au­to­ma­tique le processus d'au­then­ti­fi­ca­tion décrit à l'étape 7, puis lance l’Alexa Companion Service et enfin le client Java. Le lancement de l’agent du mot d'ac­ti­va­tion décrit à l’étape 8 est ensuite effectué en différé.

Sau­ve­gar­dez le script et four­nis­sez au système les droits d'accès né­ces­saires via chmod :

Pour le script, créez un nouveau fichier de démarrage au­to­ma­tique :

Copiez-collez le contenu suivant dans le fichier afin de permettre au script d’être exporté chaque fois que vous allumez votre haut-parleur Raspberry Pi Alexa :