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株式会社 日立製作所
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横井 一仁
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1
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※Watson、BluemixはInternational Business Machines Corporationの登録商標、製品名です。
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• GPIO端子でリレーを制御し、扇風機の電源をON/OFF
Node-REDで開発した音リモコン
2
IBM Bluemix
GPIO
端子
USB
マイク
「暑い」と
発言
Node-RED
Watson
Speech to Text
(1)音声を録音
(2)音声データを
テキストに変換
(3)テキストに「暑い」という単語が
含まれている場合、リレーのスイッチをON
音声
データ
テキスト (4)扇風機の
電源ON
Raspberry Pi リレー
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• 主なハードウェア構成
• Raspberry Pi2 Model B
• USB接続ヘッドセット、USB接続Wifiアダプタ、USB接続扇風機
• リレー、USBコネクタ
• ソフトウェア構成
• OS: Raspbian version May 2016
• 追加ブラウザ: iceweasel (Epiphanyは一部ノードを編集できないため)
• 追加ノード: Watson Speech to Text
• 主なインストールコマンド
sudo apt-get install npm iceweasel
npm install node-red-node-watson
動作環境
3
Raspberry Pi版のNode-REDに
Watsonノードが追加される
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Node-REDの処理フロー
4
(1) マイクで録音し、
音声ファイル保存
(2) Watsonのサーバへ
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音声認識結果のテキストを取得
(3) “hot”という単語を
含むか判定 (4) GPIO端子に電流
ON/OFF信号を設定
# 処理ノード 使用名 役割
1 ingest Run 処理を定期実行
2 Exec Record
voice
外部コマンド実行
3 File(左右に
端子あり)
Read
voice file
ファイル読み込み
4 debug Error コマンドの
エラー出力
# 処理ノード 使用名 役割
5 Speech
to Text
Watson
Speech to Text
音声認識実行
6 debug Text 音声認識結果出力
7 switch hot? 文字列判定
8 template ON, OFF Relayに渡す値設定
9 rpi-gpio(左
に端子あり)
Relay GPIO端子の
電流ON/OFF
※各ノード詳細
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音声録音、音声認識
5
• execノード (Record voice)
• arecordコマンドを用いて5秒間録音
• ファイルはwav形式で保存
• speech to textノード (Watson Speech to Text)
• Bluemix上でWatson Speech to Textのサービスを作成
• サービスの環境変数UsernameとPasswordを貼り付け
Execノードの設定 Text to speechノードの設定
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条件判定、GPIO端子制御
6
• switchノード (hot?)
• 音声認識結果に文字列hotを含むか判定
• 判定結果を基に、0,1の値を返すtemplateノードに処理を引き継ぐ
• rpi-gpioノード (Relay)
• GPIO端子の18番を制御するように設定
• templateノードから受け取った値0,1を基に電流のON/OFFを制御
switchノードの設定 Rpi-gpioノードの設定
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ブレッドボードで作成した回路
7
USB電源 扇風機へ接続
リレー
• GPIO端子に電流を流すとリレーのスイッチを入れるよう配線
• リレーのスイッチにより、USBの電源をON/OFF制御
配線の様子 配線図
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最後に
8
• Node-REDを用いて開発する利点
• 開発時間が短い(約1時間)
• 他者への説明が容易
• 発展アイデア
• 条件判定のバリエーション追加
• 照明、エアコン等の機器に対応
• WordNetを用いた同義語判定
• 詳細はユーザ会で連載した
ASCII記事に掲載
http://bit.ly/1XVF63n

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Raspberry PiとWatsonで 音リモコンを開発

  • 1. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. 株式会社 日立製作所 2016/6/28 横井 一仁 Raspberry PiとWatsonで 音リモコンを開発
  • 2. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. Node-REDとは 1 • 処理がカプセル化されたノードという単位をGUIで繫ぐのみで 一連の処理を作成できる開発/実行環境 • Node-REDの提供形態 • Bluemix版 DB、Watsonノードが充実 • OSS版 ファイル読み書き、 コマンド実行ノード等を利用可 • Raspberry Pi版 OSS版のノードに加え、 GPIO制御ノード等を利用可 → 今回はRaspberry Pi版にWatsonノードを追加して利用 ※Watson、BluemixはInternational Business Machines Corporationの登録商標、製品名です。 ※GPIO: General Purpose Input/Output
  • 3. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. Raspberry Piに接続したマイクに向かって 「It’s hot(暑い)」と発言すると、扇風機が動く音リモコンを開発 • Raspberry Pi版のNode-REDを利用 • Watson Speech to Textを用いて音声認識 • GPIO端子でリレーを制御し、扇風機の電源をON/OFF Node-REDで開発した音リモコン 2 IBM Bluemix GPIO 端子 USB マイク 「暑い」と 発言 Node-RED Watson Speech to Text (1)音声を録音 (2)音声データを テキストに変換 (3)テキストに「暑い」という単語が 含まれている場合、リレーのスイッチをON 音声 データ テキスト (4)扇風機の 電源ON Raspberry Pi リレー
  • 4. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. • 主なハードウェア構成 • Raspberry Pi2 Model B • USB接続ヘッドセット、USB接続Wifiアダプタ、USB接続扇風機 • リレー、USBコネクタ • ソフトウェア構成 • OS: Raspbian version May 2016 • 追加ブラウザ: iceweasel (Epiphanyは一部ノードを編集できないため) • 追加ノード: Watson Speech to Text • 主なインストールコマンド sudo apt-get install npm iceweasel npm install node-red-node-watson 動作環境 3 Raspberry Pi版のNode-REDに Watsonノードが追加される
  • 5. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. Node-REDの処理フロー 4 (1) マイクで録音し、 音声ファイル保存 (2) Watsonのサーバへ 音声ファイルをアップロードし、 音声認識結果のテキストを取得 (3) “hot”という単語を 含むか判定 (4) GPIO端子に電流 ON/OFF信号を設定 # 処理ノード 使用名 役割 1 ingest Run 処理を定期実行 2 Exec Record voice 外部コマンド実行 3 File(左右に 端子あり) Read voice file ファイル読み込み 4 debug Error コマンドの エラー出力 # 処理ノード 使用名 役割 5 Speech to Text Watson Speech to Text 音声認識実行 6 debug Text 音声認識結果出力 7 switch hot? 文字列判定 8 template ON, OFF Relayに渡す値設定 9 rpi-gpio(左 に端子あり) Relay GPIO端子の 電流ON/OFF ※各ノード詳細
  • 6. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. 音声録音、音声認識 5 • execノード (Record voice) • arecordコマンドを用いて5秒間録音 • ファイルはwav形式で保存 • speech to textノード (Watson Speech to Text) • Bluemix上でWatson Speech to Textのサービスを作成 • サービスの環境変数UsernameとPasswordを貼り付け Execノードの設定 Text to speechノードの設定
  • 7. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. 条件判定、GPIO端子制御 6 • switchノード (hot?) • 音声認識結果に文字列hotを含むか判定 • 判定結果を基に、0,1の値を返すtemplateノードに処理を引き継ぐ • rpi-gpioノード (Relay) • GPIO端子の18番を制御するように設定 • templateノードから受け取った値0,1を基に電流のON/OFFを制御 switchノードの設定 Rpi-gpioノードの設定
  • 8. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. ブレッドボードで作成した回路 7 USB電源 扇風機へ接続 リレー • GPIO端子に電流を流すとリレーのスイッチを入れるよう配線 • リレーのスイッチにより、USBの電源をON/OFF制御 配線の様子 配線図
  • 9. © Hitachi, Ltd. 2016. All rights reserved. 最後に 8 • Node-REDを用いて開発する利点 • 開発時間が短い(約1時間) • 他者への説明が容易 • 発展アイデア • 条件判定のバリエーション追加 • 照明、エアコン等の機器に対応 • WordNetを用いた同義語判定 • 詳細はユーザ会で連載した ASCII記事に掲載 http://bit.ly/1XVF63n