使用Google Assistant智能助理与您的Arduino对话并进行控制

风筝

在本篇文章中，我们将学习如何在互联网服务和Arduino开发板之间建立连接。在本文结束时，您将：

●    了解如何从Google Assistant获取数据

●    了解如何使用IFTTT协议。

●    熟悉webhooks和http请求。

●    能够和你的Arduino开发板对话。

Google Assistant和IFTTT小程序

Google Assistant智能助理是由谷歌开发的一款基于人工智能的虚拟助手，主要适用于移动和智能家居设备。与Google公司以前的虚拟助手Google Now不同，Google Assistant可以进行双向对话。它可以比任何设备更好地识别您的语言，并快速正确地响应您的命令。用户主要通过自然语音与Google Assistant进行交互，但也支持键盘输入。与Google Now相同的性质和方式，Assistant可以搜索互联网、安排事件和设置闹钟，调整用户设备上的硬件设置，以及显示用户Google帐户的信息。谷歌还宣布，Assistant将能够通过设备的摄像头识别物体并收集视觉信息，支持购买产品和汇款，以及识别歌曲。

If This Then That，也称为IFTTT，是一个免费的基于Web的服务，用于创建简单条件语句链，称为applet。applet由其他Web服务（如Gmail、Facebook、Telegram、Instagram或Pinterest）中发生的更改触发。例如，如果用户使用标签进行推文，则applet可以发送电子邮件消息，或者如果有人在照片中标记用户，则applet可以将Facebook上的照片复制到用户的存档。除了基于Web的应用程序，该服务还可以在iOS和Android上运行。 2015年2月，IFTTT将其原始应用程序重命名为IF，并发布了一套名为Do的新应用程序，可让用户创建快捷方式应用程序和操作。截至2015年，IFTTT用户每天创建约2000万个recipes。 Do套件应用程序的所有功能都已集成到重新设计的IFTTT应用程序中。

Webhook和JSON内容

Web开发中的webhook是一种使用自定义回调来增强或改变网页或Web应用程序行为的方法。这些回调可能由第三方用户和开发人员维护、修改和管理，这些用户和开发人员可能不一定与原始网站或应用程序相关联。术语“webhook”是Jeff Lindsay在2007年从计算机编程术语钩子中创造出来的。

在计算中，JavaScript Object Notation（JSON）是一种开放标准文件格式，它使用人类可读的文本来传输由属性 - 值对和数组数据类型（或任何其他可序列化值）组成的数据对象。它是一种非常常见的数据格式，用于异步浏览器 - 服务器通信，包括在某些AJAX风格的系统中替代XML。

Arduino的Google Assistant

在本篇文章中，我们希望通过从Google Assistant发送字符串到Arduino串口来控制Arduino的不同部分，如I / O引脚、PWM、串口等。首先，我们需要为Google Assistant定义一些特定的短语，以找出我们的意思。然后我们将在IFTTT网站上创建一个applet，并在google Assistant和我们的数据库之间建立连接。之后我们通过ESP8266模块从数据库中读取数据并将其发送到Arduino。让我们开始吧！

所需的组件

●    Arduino UNO R3开发板

●    带有PCB天线的ESP8266 WiFi模块

电路连接方式

实现过程

首先，您需要一台设备才能运行Google Assistant。转到assistant.google.com并查看支持该助手的所有设备。在本篇文章中，我们使用Android手机设备。打开ifttt.com并创建一个帐户。登录后，单击“我的小程序”，然后单击“新建小程序”。现在，您可以在applet中将此服务添加为此项。点击此处并搜索Google Assistant。您有4种选择来定义谷歌助手的短语。选择带有数字成分的短语。在下一页中，您可以添加短语。例如，您想说“将引脚9的PWM设置为255”。只需将其键入为您的短语，并将“255”替换为“＃”符号。您可以添加更多具有相同含义的短语，例如“PWM 9到255”。现在添加一个响应，以便Google Assist可以让您知道您的命令已被理解并采取了必要的操作，例如“PWM已更新”。完成后，单击“创建触发器”。在你的applet的“THAT”部分，你有很多服务可以选择表格搜索“Webhooks”并选择它。单击“发出Web请求”。添加服务器的URL以接收数据。在POST上设置方法，并为内容类型选择Application / json。现在您应该添加一组内容。这样的事情：{“Number”：“{{NumberField}}”}。现在点击“创建操作”。

服务器和数据库

我们为Server编写示例代码以从IFTTT获取数据并存储在数据库中。您可以更改模型以使您的数据符合您的兴趣。

ESP8266和Arduino代码

首先，我们为ESP-01编写代码以从数据库获取数据并通过串行端口将其发送到Arduino。然后我们为Arduino编写另一个代码以从ESP-01获取数据并执行命令（例如，更改PWM）。您可以使用Arduino IDE编译这两个代码并将它们上传到电路板。

在使用ArduinoJson库之前，必须确保计算机上已安装该库。要进行快速检查，请转到Arduino IDE中的库管理器（Sketch > Include Library > Manage Libraries），然后在文本框中键入“ArduinoJson”，如果在库名称旁边看到绿色的“已安装”标签，这意味着你很高兴，你可以继续下一步。如果您没有看到标签，请单击框，您将看到“安装”按钮。点击安装，你就可以完成下一步了。

现在，将以下代码上传到ESP-01

1. #include "ESP8266WiFi.h"
   
2. #include "ESP8266HTTPClient.h"
   
3. #include "ArduinoJson.h"
   
4. 
   
5. // WiFi Parameters
   
6. const char* ssid = "YOUR_SSID";
   
7. const char* password = "YOUR_PASSWORD";
   
8. 
   
9. void setup() {
   
10.   Serial.begin(115200);
    
11.   WiFi.begin(ssid, password);
    
12. 
    
13.   while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    
14.     delay(1000);
    
15.     Serial.println("Connecting...");
    
16.   }
    
17. }
    
18. 
    
19. void loop() {
    
20.   // Check WiFi Status
    
21.   if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    
22.     HTTPClient http;  //Object of class HTTPClient
    
23.     http.begin("http://31.184.135.137/api/Home/GetAllApp");
    
24.     int httpCode = http.GET();
    
25.     //Check the returning code                                                                  
    
26.     if (httpCode > 0) {
    
27.       // Get the request response payload
    
28.       String payload = http.getString();
    
29.       // TODO: Parsing
    
30.       Serial.println(payload);
    
31.     }
    
32.     http.end();   //Close connection
    
33.   }
    
34.   // Delay
    
35.   delay(3000);
    
36. }

复制代码

以下是Arduino的代码，可以从Google Assistant获取指令，并执行它们。

1. String inputString = "";         // a String to hold incoming data
   
2. bool stringComplete = false;  // whether the string is complete
   
3. int f;
   
4. char x;
   
5. bool id;
   
6. String buff;
   
7. int buf;
   
8. 
   
9. void setup() {
   
10.   // initialize serial:
    
11.   Serial.begin(9600);
    
12.   // reserve 200 bytes for the inputString:
    
13.   inputString.reserve(200);
    
14. }
    
15. 
    
16. void loop() {
    
17.   // print the string when a newline arrives:
    
18.   if (stringComplete) {
    
19. 
    
20.     while (f < 100)
    
21.     { if (inputString.substring(f) == "id")
    
22.       {
    
23.         id = true;
    
24.         break;
    
25.       } f++;
    
26.     }
    
27. 
    
28.     if (id == true)
    
29.     {
    
30.       x = inputString.charAt(f + 4);
    
31.     }
    
32.     if (x == '4')
    
33.     { f = 0;
    
34.       while (f < 100)
    
35.       { if (inputString.substring(f) == "number")
    
36.         { f += 9;
    
37.           for (int i = 0; i < 3; i++)
    
38.           { if (inputString.charAt(f + i) == '"') i = 3;
    
39.             else buff += inputString.charAt(f + i);
    
40.           }
    
41.           buf = buff.toInt();
    
42.           analogWrite(9, buf);
    
43.           break;
    
44.         }
    
45.         f++;
    
46.       }
    
47.     }
    
48. 
    
49.     // clear the string:
    
50.     inputString = "";
    
51.     stringComplete = false;
    
52.   }
    
53. }
    
54. 
    
55. void serialEvent() {
    
56.   while (Serial.available()) {
    
57.     // get the new byte:
    
58.     char inChar = (char)Serial.read();
    
59.     // add it to the inputString:
    
60.     inputString += inChar;
    
61.     // if the incoming character is a newline, set a flag so the main loop can
    
62.     // do something about it:
    
63.     if (inChar == '\n') {
    
64.       stringComplete = true;
    
65.     }
    
66.   }
    
67. }

复制代码

接下来的事情？

您可以根据需要改进此项目。 以下是一些建议：

●    尝试添加您最喜欢的命令，如控制输出引脚，您可以使用继电器模块并控制房间灯光。

●    尝试将数据从Arduino开发板发送到Google Assistant。