更新履歴

2019/09/20	AWSの画面を最新版に更新しました。 ASK-SDKバージョン2に対応しました。
2018/05/26	新規作成。

MQTT（AWS IoT）使ってラズパイでJSONデータを受信、USB赤外線リモートアドバンスで照明の操作ができるようになりました。

RaspberryPiでスマートホーム〜MQTTで指令を受ける〜

更新履歴2019/09/11AWSの画面を最新版に合わせて更新しました。2017/12/26新規作成。前回RaspberryPiとUSB赤外線リモコンアドバンスを使って照明をラズパイからコントロールできるようになりました。ただ現状ではラズパイ上でコマンドを叩かないと操作できません。cronで決められた時間に決められた操作をするだけならそれでもいいんですけど、自分で好きな時に好きな操作をするには不便です。そこでよそから指令を投げてその指令を実行するようにします。必要なものMQTTまずはラズパイが指示を受けられる体制を整えようと思います。そ...

らくがき帖

Javascriptを使ってブラウザからMQTTで送信して、ラズパイに指令することもできるようになりました。

RaspberryPiでスマートホーム〜JavascriptでMQTTを使って指令を送る〜

更新履歴2019/09/12AWSの画面を最新版に合わせて更新しました。PahoMqttとAWSSdkを新しいバージョンにしました。2017/12/18新規作成。前回AWS IoTを使いMQTTでJSONデータをラズパイ側で受信、USB赤外線リモートアドバンスを使って照明の操作ができるようになりました。今度はJSONデータを組み立てて送信する側を作成したいと思います。いろんなデバイスから送信したいので、HTMLとJavascriptを使って送信することにしました。これならWebSocketに対応したブラウザがあればどの端末からでも操作できるようになります。準備IAMユーザーの...

らくがき帖

今度はAlexaを使って指令してみます。私はAmazon Echo Dotを使います。

AlexaのスキルをAmazon Developer Consoleで、実際の処理（MQTTで送信）の部分をAWS Lambdaで作成していきます。

Alexaスキルの作成

Amazon Developer Consoleでのスキルの作成方法は、以下の記事を参考にしてください。

Alexaのスキルを開発する～その1～スキルの作成（Amazon Developer Console）

更新履歴2019/09/05Amazon Developer Consoleの画面を最新版に更新しました。サンプルプログラムの内容を変更しました。2018/05/20Amazon Developer Consoleの画面を最新版に更新しました。2018/01/19新規作成。先日購入したEcho Dot。スキルを自分で開発したい、というのが一番の目的だったので勉強を兼ねて早速スキルを作ってみました。”アレクサ、おみくじで今日の運勢は”と問いかけると”大吉！”と答えてくれる、おみくじスキルです。運勢は”大吉”、”中吉”、”小吉”の3つの中からランダムに返します。”今日”の部分は”あした”、”明後...

らくがき帖

ここではポイントのみ記載していきます。

モデルを決める

スキルを作るにあたって、呼び出し名、発話サンプルを決めます。

操作したいのは照明です。オン・オフとリラックスモード、常夜灯を実装したいと思います。

アレクサ、ラズパイで照明をつけて
アレクサ、ラズパイで照明を消して
アレクサ、ラズパイで照明をリラックスモードにして
アレクサ、ラズパイで照明を常夜灯にして

で、これを実装しようとすると、まず考えるのはスロットを対象機器（”照明”）とコマンド（”つけて”、”消して”）にすることです。つまり発話サンプルはこんな感じです。

”{TARGET} を {COMMAND}”

TARGET部分が”照明”、COMMAND部分が”つけて”か”消して”に差し込まれるわけです。

問題発生

が、しかし…

結論から先に言うと、これだと問題がありました。単語がスマートホームスキルとかぶるようで、自分のスキルではなくスマートホームが呼ばれてうまくいきませんでした。

あれやこれや苦闘してようやく見つけた解決法はスロットを使わないことでした。

つまり”しょうめいをつけて”、”しょうめいをけして”、とベタに記述してやるとうまくいきました。どうもスロット使うと駄目みたいです。

ちょっとださくなりますが、しょうがないのでベタに行きます。

スキルの作成

Amazon Developer Consoleでモデルを定義します。

スキル名は”AlexaHome”にしました。

呼び出し名は”ラズパイ”。

次にインテントを作成していきます。作ったインテントは4つ。

照明をつけるインテントの発話サンプル。

照明を消す。

リラックスモード。

常夜灯。

それぞれ似たような文章を登録しておくと、それらの文章でも照明が操作できるようになります。

インテントを作成したら保存して、ビルドします。

AWS Lambda関数の作成

AWSでの処理の作成方法は以下の記事を参考にしてください。Lambda関数を作成します。実際のコードは後述します。

Alexaのスキルを開発する～その2～処理の作成（AWS Lambda）

更新履歴2019/09/07AWSの画面を最新版に更新しました。ASK-SDKバージョン2に対応しました。2018/05/20AWSの画面を最新版に更新しました。2018/01/19新規作成。前回Amazon Developer ConsoleでAlexaのスキルを作成しました。Amazon Developer Consoleではどういう言葉を言ったときにスキルが起動するのか（呼び出し名）、どういう文章（発話サンプル）で特定の機能（インテント）を呼び出すのか、どういうパラメータ（スロット）を渡すのか、を定義しました。今度は実際にそのデータを受け取って処理を行う部分を作成してみます。処理は...

らくがき帖

ロールの作成

上記の記事では、Lambda関数作成時に自動的に必要な権限が割り当てられたロールが作成されました。今回はAWS IoTを使うのでその権限が必要なのと、自動的に作られた奴は名前が長ったらしいので、手動で作成しました。

IAMの画面でロールを作成します。

”AWS サービス”、”Labmda”を選択して、”次のステップ：アクセス権限”を押します。

検索窓に”iot”と入力して検索、一覧の中から”AWSIoTDataAccess”にチェックを入れます。

次にログを保存できる権限をつけます。検索窓に”logs”と入力して検索、一覧の中から”AmazonAPIGatewayPushToCrowdLogs”にチェックを入れて、”次のステップ：タグ”ボタンを押します。

タグは不要なので”次のステップ：確認”で次へ進みます。

ロール名を入力します。”alexaHome”にしました。”ロールの作成”ボタンを押して、完成です。

作成したLambda関数に戻り、画面中ほどにあるロールを今作成したものに変えます。そして保存すると…

IoTが追加されたはずです。

ソース

以下のソースを、AWSに貼り付けます。

/* eslint-disable  func-names */
/* eslint-disable  no-console */

const Alexa = require('ask-sdk');
const Aws = require('aws-sdk');

function submit(item)
{
  var speechOutput = "";
  var senddata = {
    topic: 'homeapp/to',
    payload: JSON.stringify({
      "resource":     item.resource,
      "command":      item.command,
      "parameters":   item.params,
    }),
    qos: 1
  };
  var iotdata = new Aws.IotData({endpoint: ENDPOINT});

  return new Promise((resolve, reject) => {
    iotdata.publish(senddata, function(err, data) {
      if(err) {
        console.log("Failure: ",err);
        speechOutput = FAILURE_MESSAGE;
        reject(speechOutput);
      } else {
        console.log("Success");
        speechOutput = item.speech;
        resolve(speechOutput);
      }
    });
  });
}

const IntentHandler = {
  canHandle(handlerInput) {
    const request = handlerInput.requestEnvelope.request;
    var ret = false;
    if (request.type === 'IntentRequest'){
      if (request.intent.name in data) {
        ret = true;
      }
    }
    return ret;
  },
  async handle(handlerInput) {
    var item = data[handlerInput.requestEnvelope.request.intent.name];
    var speechOutput = await submit(item);
    return handlerInput.responseBuilder
      .speak(speechOutput)
      .withSimpleCard(SKILL_NAME, speechOutput)
      .getResponse();
  },
};

const HelpHandler = {
  canHandle(handlerInput) {
    const request = handlerInput.requestEnvelope.request;
    return request.type === 'LaunchRequest'
      || (request.type === 'IntentRequest'
        && request.intent.name === 'AMAZON.HelpIntent');
  },
  handle(handlerInput) {
    return handlerInput.responseBuilder
      .speak(HELP_MESSAGE)
      .reprompt(HELP_REPROMPT)
      .getResponse();
  },
};

const ExitHandler = {
  canHandle(handlerInput) {
    const request = handlerInput.requestEnvelope.request;
    return request.type === 'IntentRequest'
      && (request.intent.name === 'AMAZON.CancelIntent'
        || request.intent.name === 'AMAZON.StopIntent');
  },
  handle(handlerInput) {
    return handlerInput.responseBuilder
      .speak(STOP_MESSAGE)
      .getResponse();
  },
};

const SessionEndedRequestHandler = {
  canHandle(handlerInput) {
    const request = handlerInput.requestEnvelope.request;
    return request.type === 'SessionEndedRequest';
  },
  handle(handlerInput) {
    console.log(`Session ended with reason: ${handlerInput.requestEnvelope.request.reason}`);

    return handlerInput.responseBuilder.getResponse();
  },
};

const ErrorHandler = {
  canHandle() {
    return true;
  },
  handle(handlerInput, error) {
    console.log(`Error handled: ${error.message}`);

    return handlerInput.responseBuilder
      .speak('エラーが発生しました。')
      .getResponse();
  },
};

const SKILL_NAME = 'AlexaHome';
const GET_FACT_MESSAGE = 'Here\'s your fact: ';
const HELP_MESSAGE = '家電を操作します。対象の機器とコマンドを言ってください。';
const HELP_REPROMPT = '対象の機器とコマンドを言ってください。';
const STOP_MESSAGE = 'さようなら';
const FAILURE_MESSAGE = '失敗しました!';
const ENDPOINT = "（エンドポイント）";

const data = {
  'LIGHT_ON': { 'resource': 'light', 'command': 'power', 'params': 'on', 'speech': '照明をつけました。' }, 
  'LIGHT_OFF': { 'resource': 'light', 'command': 'power', 'params': 'off', 'speech': '照明を消しました。' }, 
  'LIGHT_RELAX': { 'resource': 'light', 'command': 'mode', 'params': 'relax', 'speech': '照明をリラックスモードにしました。' }, 
  'LIGHT_SLEEP': { 'resource': 'light', 'command': 'mode', 'params': 'sleep', 'speech': '照明を常夜灯にしました。' }, 
};

const skillBuilder = Alexa.SkillBuilders.standard();

exports.handler = skillBuilder
  .addRequestHandlers(
    IntentHandler,
    HelpHandler,
    ExitHandler,
    SessionEndedRequestHandler
  )
  .addErrorHandlers(ErrorHandler)
  .lambda();

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/* eslint-disable func-names */

/* eslint-disable no-console */

const Alexa = require('ask-sdk');

const Aws = require('aws-sdk');

function submit(item)

{

var speechOutput = "";

var senddata = {

topic: 'homeapp/to',

payload: JSON.stringify({

"resource": item.resource,

"command": item.command,

"parameters": item.params,

}),

qos: 1

};

var iotdata = new Aws.IotData({endpoint: ENDPOINT});

return new Promise((resolve, reject) => {

iotdata.publish(senddata, function(err, data) {

if(err) {

console.log("Failure: ",err);

speechOutput = FAILURE_MESSAGE;

reject(speechOutput);

} else {

console.log("Success");

speechOutput = item.speech;

resolve(speechOutput);

}

});

}

const IntentHandler = {

canHandle(handlerInput) {

const request = handlerInput.requestEnvelope.request;

var ret = false;

if (request.type === 'IntentRequest'){

if (request.intent.name in data) {

ret = true;

}

return ret;

async handle(handlerInput) {

var item = data[handlerInput.requestEnvelope.request.intent.name];

var speechOutput = await submit(item);

return handlerInput.responseBuilder

.speak(speechOutput)

.withSimpleCard(SKILL_NAME, speechOutput)

.getResponse();

};

const HelpHandler = {

canHandle(handlerInput) {

const request = handlerInput.requestEnvelope.request;

return request.type === 'LaunchRequest'

|| (request.type === 'IntentRequest'

&& request.intent.name === 'AMAZON.HelpIntent');

handle(handlerInput) {

return handlerInput.responseBuilder

.speak(HELP_MESSAGE)

.reprompt(HELP_REPROMPT)

.getResponse();

};

const ExitHandler = {

canHandle(handlerInput) {

const request = handlerInput.requestEnvelope.request;

return request.type === 'IntentRequest'

&& (request.intent.name === 'AMAZON.CancelIntent'

|| request.intent.name === 'AMAZON.StopIntent');

handle(handlerInput) {

return handlerInput.responseBuilder

.speak(STOP_MESSAGE)

.getResponse();

};

const SessionEndedRequestHandler = {

canHandle(handlerInput) {

const request = handlerInput.requestEnvelope.request;

return request.type === 'SessionEndedRequest';

handle(handlerInput) {

console.log(`Session ended with reason: ${handlerInput.requestEnvelope.request.reason}`);

return handlerInput.responseBuilder.getResponse();

};

const ErrorHandler = {

canHandle() {

return true;

handle(handlerInput, error) {

console.log(`Error handled: ${error.message}`);

return handlerInput.responseBuilder

.speak('エラーが発生しました。')

.getResponse();

};

const SKILL_NAME = 'AlexaHome';

const GET_FACT_MESSAGE = 'Here\'s your fact: ';

const HELP_MESSAGE = '家電を操作します。対象の機器とコマンドを言ってください。';

const HELP_REPROMPT = '対象の機器とコマンドを言ってください。';

const STOP_MESSAGE = 'さようなら';

const FAILURE_MESSAGE = '失敗しました!';

const ENDPOINT = "（エンドポイント）";

const data = {

'LIGHT_ON': { 'resource': 'light', 'command': 'power', 'params': 'on', 'speech': '照明をつけました。' },

'LIGHT_OFF': { 'resource': 'light', 'command': 'power', 'params': 'off', 'speech': '照明を消しました。' },

'LIGHT_RELAX': { 'resource': 'light', 'command': 'mode', 'params': 'relax', 'speech': '照明をリラックスモードにしました。' },

'LIGHT_SLEEP': { 'resource': 'light', 'command': 'mode', 'params': 'sleep', 'speech': '照明を常夜灯にしました。' },

};

const skillBuilder = Alexa.SkillBuilders.standard();

exports.handler = skillBuilder

.addRequestHandlers(

IntentHandler,

HelpHandler,

ExitHandler,

SessionEndedRequestHandler

)

.addErrorHandlers(ErrorHandler)

.lambda();

ポイントはMQTTでデータを送信するsubmit()関数。これは非同期です。ask-sdkのバージョン1ではAlexaへの返事はemit()関数を呼び出すだけでよかったので、submit()関数にコールバックを登録して、そのコールバックからemit()関数を呼んでました。

今回使用したバージョン2では、ハンドラーからreturnしてやらないといけなくなりました。えっ、ということはハンドラーの中では非同期処理ができない？もちろんそんなことはありませんでした。ハンドラーはPromiseを返してもOKだそうです。なのでasync、awaitで解決。ちょっとはまりました…

今回はインテントが複数あるので、インテントに応じたコマンド等をあらかじめ用意しておいたdata配列から取得します。

あとは、ほぼサンプルプログラムを流用しています。

ラズパイのエンドポイントを確認

”（エンドポイント）”を実際のエンドポイントに置き換えておきます。エンドポイントはラズパイをAWSに登録したときのものです。

IoT Coreのモノのページで、登録したラズパイを選択。

”操作”をクリック、表示されたHTTPSがエンドポイントになります。

関数を作成したら、Amazon Developer Consoleのエンドポイントにこの関数のARNを貼り付けましょう。

テスト

Amazon Developper Consoleでテスト

ではやってみます。まずはAmazon Developer Consoleのテスト用ツールを使います。

テキストを貼りつけて、エンターキーで送信です。画面はhandler関数で、うまく戻り値を返してないときの結果です。非同期は面倒くさいよ…

実機でテスト

続いて実機です。

アレクサ、ラズパイで照明つけて。

照明をつけました。

うまくいかないときは…

テストは以下の記事を参考にしてみてください。

Alexaのスキルを開発する～その3～テスト

更新履歴2019/09/09Amazon Developer Consoleの画面を最新版にしました。2018/05/21Amazon Developer Consoleの画面を最新版にしました。2018/01/19新規作成。スキルの作成とLambdaでの処理が完成したのでテストしてみます。アレクサ、おみくじ開いて今日の運勢は？今日の運勢は大吉です。完成！ ...とすんなり行けばいいんでけど、中々そうはいきません。どこで問題が起きているのか？開発環境には便利なテスト用ツールが用意されているのでそれらを駆使して調べてみたいと思います。Amazon Developer Console側での確認...

らくがき帖

チェックポイントとしては…

スキルのモデル定義（Amazon Developer Console）

ビルドは成功したか
インテント名は間違ってないか
発話サンプルは間違ってないか
エンドポイントのARNは間違ってないか

発話サンプルは入力した後に、右側の”＋”を押し忘れてたことがよくありました。

Alexaシミュレータ（Amazon Developer Console）

結果が正常に返ってくるか

ここで動けばまあ大丈夫でしょうが、そこへたどり着くまでが大変…ここで出力されるJSONはLambda関数のテストで重宝します。

Lambda関数（AWS）

”一から作成”ではなく”Serverless Application Repositoryの参照”から作成したか→今回のやり方の場合は、こうしないと必要なライブラリがデプロイされない
文法エラーはでてないか
エンドポイントは間違ってないか
スキル作成時に設定したインテント名とあっているか
AlexaシミュレーターのJSONデータを使ってテストする
CloudWatchのログを見る

Alexaシミュレーターで吐き出されるJSONをLambda関数のテストデータとして使えるのが便利です。何度も使いました。