前回Alexaのカスタムスキルを作成して、音声で照明のオンオフができるようになりました。

更新履歴2019/09/20AWS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。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。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...

らくがき帖

ただ、カスタムスキルだと必ず呼び出し名を言わないといけません。”ラズパイ”と、たった4語ですが、面倒です。

アレクサ、ラズパイで照明つけて。

照明をつけました。

Alexaのスマートホームスキルなら普通に”アレクサ、電気つけて”で電気をつけられます。そっちの方が便利なのでスマートホームスキルを作ることにしました。今回もAWS IoTを使ってMQTTでラズパイにメッセージを送ります。

スマートホームスキルの処理の流れですが、以下のような感じです。

（参考：スマートホームスキルAPIについて）

AlexaからLambdaが呼び出され、さらにそこから”Smart Device Manufacture Cloud（スマートホームスキル対応機器を作ったメーカーのサービス）”が呼び出されて、機器が操作されます。返事は非同期で”Smart Device Manufacture Cloud”からAlexaに返すこともできるようです。

今回の場合、スマートホーム対応機器はラズパイということになります。”Smart Device Manufacture Cloud”はなし、というかAWS IoTがそれになるのかな？

Echo Dot → Alexa → Lambda → AWS IoT → ラズパイ → 照明と流れていきます。

前提条件

スマートホームスキルを作るには、いくつか前提条件があります。

Lambdaが必須

スマートホームスキルはLambdaを使うことが前提です。一旦Lambda関数で受け取った後は、別のサイトで処理することも可能です。

Lambdaのリージョンはオレゴン

日本語の場合、Lambdaのリージョンはオレゴンでないといけません。東京だと駄目。いずれは東京でもよくなるとは思いますが、現状はオレゴン。

で、残念なことにオレゴンのLambdaから東京のAWS IoTには通信できないようです。となると、以前ラズパイを東京で登録したので、再度オレゴンで登録しなおす必要があります。

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

ラズパイをオレゴンで登録しなおしたら、以前作ったJavascriptもエンドポイントを変える必要があります。

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

前回のAlexaカスタムスキル用のLambdaもオレゴンに移さないと動かないのですが…

RaspberryPiでスマートホーム〜AlexaでMQTT〜

らくがき帖

こちらは今回スマートホームスキルが完成したら、不要になるのでほっときます。

OAuth2プロバイダが必要

上記の説明図の通り、スマートホームスキルではスキルを開発する人（会社）が提供するサービスと接続されることを前提に考えられています。

そのためスキルのアカウントとそのサービス上でのアカウントを安全につなぐためにAccount Linkingという仕組みを使います。Account Linkingではこちら側サービスのOAuth2プロバイダが必須になるんですが…当然そんなもの持ってません。

これを個人が自分で用意するのは大変なので、今回はAmazonをOAuth2プロバイダとして利用します。

Amazon Developer Console

まずはAmazon Developer Consoleで”スマートホーム”を選択して、作成していきます。

名前は”AlexaSmartHome”にしました。言語を”日本語”にしておきます。

スマートホームの画面が表示されます。LambdaのARNがないと先に進めないので、こちらは一旦ここで離れます。離れる前に画面中央にあるスキルIDをコピーしておきます。Lambda側で必要になります。

AWS Lambda

Lambda関数を作成します。設計図から”home”で検索し、でてきた”alexa-smart-home-skill-adapter”を選択して、”設定”を押します。

先ほど書いた通り、忘れずにリージョンを”オレゴン”にしておきます。私はこれではまりました…

基本情報を入力します。関数名は”alexaSmartHome”、ロールは前回作った”roleAlexaHome”を選択、”Alexa Smart Home トリガー”の”アプリケーションID”に先ほどコピーしたスキルIDを貼り付け、”トリガーの有効化”にチェックを入れます。

入力したら、画面下の”関数の作成”ボタンを押します。

関数が作成されます。”Alexa Smart Home”と”AWS IoT”がセットされていることを確認します。

そして画面下部のコードの部分に以下のソースを上書きします。ソースは以下のサイトを参考にしました。

スマートホームスキルの作成手順 | ASK

スマートホームスキルの作成手順このトピックでは、ディレクティブに同期的に応答するスマートホームスキルを作成する手順...

developer.amazon.com

const AWS = require('aws-sdk');
const ENDPOINT = "（エンドポイント）";

exports.handler = function (request, context) {

switch (request.directive.header.namespace)
{
    case "Alexa.Discovery":
        if (request.directive.header.name === 'Discover')
        {
            handleDiscovery(request, context, "");
        }
        break;
    case "Alexa.PowerController":
        handlePowerControl(request, context);
        break;
} 

function handleDiscovery(request, context) {
    var payload = {
        "endpoints":
        [
            {
                "endpointId": "LIGHT-001",
                "manufacturerName": "my-scribble.net",
                "friendlyName": "照明",
                "description": "部屋の照明",
                "displayCategories": ["LIGHT"],
                "cookie": {},
                "capabilities":
                [
                    {
                        "type": "AlexaInterface",
                        "interface": "Alexa.PowerController",
                        "version": "3",
                        "properties": {
                            "supported": [{
                                "name": "powerState"
                            }],
                            "retrievable": true
                        }
                    }
                ]
            },
            {
                "endpointId": "LIGHT-001",
                "manufacturerName": "my-scribble.net",
                "friendlyName": "電気",
                "description": "部屋の照明",
                "displayCategories": ["LIGHT"],
                "cookie": {},
                "capabilities":
                [
                    {
                        "type": "AlexaInterface",
                        "interface": "Alexa.PowerController",
                        "version": "3",
                        "properties": {
                            "supported": [{
                                "name": "powerState"
                            }],
                            "retrievable": true
                        }
                    }
                ]
            },
        ]
    };
    var header = request.directive.header;
    header.name = "Discover.Response";
    context.succeed({ event: { header: header, payload: payload } });
}

function handlePowerControl(request, context) {
    var requestMethod = request.directive.header.name;
    var endPoint = request.directive.endpoint.endpointId;
    var resource = "";
    var command = "";
    var option = "";
    var responseNamespace = "";
    var responseName = "";
    var responseResult = "";

    switch (endPoint)
    {
        case "LIGHT-001":
            resource = "light";
            break;
    }
    
    switch (requestMethod)
    {
        case "TurnOn":
            command = "power";
            option = "on";
            responseNamespace = "Alexa.PowerController";
            responseName = "powerState";
            responseResult = "ON";
            break;
        case "TurnOff":
            command = "power";
            option = "off";
            responseNamespace = "Alexa.PowerController";
            responseName = "powerState";
            responseResult = "OFF";
            break;
    }
    
    if (resource && command && option)
    {
        submit(resource, command, option, function(){
            sendResponse(responseNamespace, responseName, responseResult);
        });
    }
}

function sendResponse(namespace, name, value, payload)
{
    var contextResult = {
        "properties": [{
            "namespace": namespace,
            "name":  name,
            "value": value,
            "timeOfSample": "2017-09-03T16:20:50.52Z", //retrieve from result.
            "uncertaintyInMilliseconds": 50
        }]
    };
    var responseHeader = request.directive.header;
    responseHeader.namespace = "Alexa";
    responseHeader.name = "Response";
    responseHeader.messageId = responseHeader.messageId + "-R";
    var response = {
        context: contextResult,
        event: {
            header: responseHeader
        },
        payload: payload
    };
    context.succeed(response);
}

function submit(resource, command, params, callback)
{
    var data = {
        topic: 'homeapp/to',
        payload: JSON.stringify({
            "resource":     resource,
            "command":      command,
            "parameters":   params,
        }),
        qos: 0
    };
    var iotdata = new AWS.IotData({endpoint: ENDPOINT});
    iotdata.publish(data, function(err, data){
        if(err){
            console.log("submit(): failure - " + data);
        }
        else{
            console.log("submit(): success");
        }
        
        if (callback)
        {
            callback();
        }
    });
}

};

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

const ENDPOINT = "（エンドポイント）";

exports.handler = function (request, context) {

switch (request.directive.header.namespace)

{

case "Alexa.Discovery":

if (request.directive.header.name === 'Discover')

{

handleDiscovery(request, context, "");

}

break;

case "Alexa.PowerController":

handlePowerControl(request, context);

break;

}

function handleDiscovery(request, context) {

var payload = {

"endpoints":

[

{

"endpointId": "LIGHT-001",

"manufacturerName": "my-scribble.net",

"friendlyName": "照明",

"description": "部屋の照明",

"displayCategories": ["LIGHT"],

"cookie": {},

"capabilities":

[

{

"type": "AlexaInterface",

"interface": "Alexa.PowerController",

"version": "3",

"properties": {

"supported": [{

"name": "powerState"

}],

"retrievable": true

}

]

{

"endpointId": "LIGHT-001",

"manufacturerName": "my-scribble.net",

"friendlyName": "電気",

"description": "部屋の照明",

"displayCategories": ["LIGHT"],

"cookie": {},

"capabilities":

[

{

"type": "AlexaInterface",

"interface": "Alexa.PowerController",

"version": "3",

"properties": {

"supported": [{

"name": "powerState"

}],

"retrievable": true

}

]

};

var header = request.directive.header;

header.name = "Discover.Response";

context.succeed({ event: { header: header, payload: payload } });

}

function handlePowerControl(request, context) {

var requestMethod = request.directive.header.name;

var endPoint = request.directive.endpoint.endpointId;

var resource = "";

var command = "";

var option = "";

var responseNamespace = "";

var responseName = "";

var responseResult = "";

switch (endPoint)

{

case "LIGHT-001":

resource = "light";

break;

}

switch (requestMethod)

{

case "TurnOn":

command = "power";

option = "on";

responseNamespace = "Alexa.PowerController";

responseName = "powerState";

responseResult = "ON";

break;

case "TurnOff":

command = "power";

option = "off";

responseNamespace = "Alexa.PowerController";

responseName = "powerState";

responseResult = "OFF";

break;

}

if (resource && command && option)

{

submit(resource, command, option, function(){

sendResponse(responseNamespace, responseName, responseResult);

});

}

function sendResponse(namespace, name, value, payload)

{

var contextResult = {

"properties": [{

"namespace": namespace,

"name": name,

"value": value,

"timeOfSample": "2017-09-03T16:20:50.52Z", //retrieve from result.

"uncertaintyInMilliseconds": 50

}]

};

var responseHeader = request.directive.header;

responseHeader.namespace = "Alexa";

responseHeader.name = "Response";

responseHeader.messageId = responseHeader.messageId + "-R";

var response = {

context: contextResult,

event: {

header: responseHeader

payload: payload

};

context.succeed(response);

}

function submit(resource, command, params, callback)

{

var data = {

topic: 'homeapp/to',

payload: JSON.stringify({

"resource": resource,

"command": command,

"parameters": params,

}),

qos: 0

};

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

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

if(err){

console.log("submit(): failure - " + data);

}

else{

console.log("submit(): success");

}

if (callback)

{

callback();

}

});

}

};

（エンドポイント）はラズパイのエンドポイントを指定します。

まずはhandler()関数が呼ばれます。

ディレクティブから操作の種類（request.directive.header.namespace）に応じて、呼び出す関数を振り分けます。現状はhandleDiscovery()とhandlerPowerControl()のみです。

”デバイスを探して”と呼び出されると、handlerDiscovery()が呼び出され、機器の一覧を返します。”endpointId”は機器のIDで、”friendlyName”がユーザーが呼ぶ名称です。今回”電気”、”照明”で同じ機器を制御したかったので、2つに同じIDを振ってますが、このやり方が正しいのかは、分かりません。

以下が参考になります。

Alexa.Discoveryインターフェース | Alexa Device APIs

Alexa.DiscoveryAlexa.Discoveryインターフェースには、デバイス制御クラウドに登録されて...

developer.amazon.com

”電気をつけて”と呼び出されると、handlerPowerControl()が呼び出されます。request.directive.endpoint.endpointIdからendpointIdを取り出して対象の機器を取得、また操作内容request.directive.header.nameに応じて、オンかオフかを判断します。機器と操作に応じた引数でsubmit()関数を呼び出し、AWS IoTにpublish()します。

コードを貼り付けたら画面右上の”保存”を押し、ARNをコピーしてAmazon Developer Consoleに戻ります。

そして、”デフォルトのエンドポイント”にコピーしたARNを貼り付け、”保存”ボタンを押します。

さらに”アカウントリンクを設定”ボタンを押して、次に進みます。

ここでまた一旦こちらを離れます。今度はOAuth2関係の設定をAmazon Developer Consoleの別の画面で行います。

Login With Amazon

Amazon Developer Consoleのトップに行きます。”アプリ＆サービス”をクリックします。

”Amazonでログイン”をクリック。

”Create a New Security Profile”ボタンを押します。

出てきた画面で必要な情報を入力します。

”Security Profile Name”には”AlexaSmartHome”、”Security Profile Description”も同じく、”Consent Privacy Notice URL”には適当なアドレス、このブログ配下の存在しないアドレス”https://my-scribble.net/privacy.html”を入れてます。

入力したら”Save”ボタンを押します。

”Show Client ID and Client Secret”をクリック。

表示された”Client ID”と”Client Secret”を…

アレクサスキルの画面に戻って、”クライアントID”と”クライアントシークレット”に貼り付けます。

さらに

認証画面のURI…”https://www.amazon.com/ap/oa?redirect_url=”に続けて、画面下の”リダイレクト先のURL”の一番上のアドレスを入力
アクセストークンのURI…”https//api.amazon.com/auth/o2/token”
クライアントの認可方法…”HTTP Basic認証（推奨）”
スコープ…”profile”

と入力します。

先ほどの画面に戻り、右の設定ボタンを押し、”Web Settings”を選びます。