要如何更深入了解人工智能科技？那么谷歌AIY一定是值得考虑的项目，AIY的含义就是以DIY方式折腾AI。虽然绝大多数人会对树莓派和纸盒子音箱没什么兴趣，再加上语言的天然阻碍，但AIY的确是是谷歌人工智能三驾马车的精简化集合，AIY项目包括了语音套件[Voice Kit]、视觉套件[Vision Kit]和看起来最高科技的TPU单元[EDGE TPU]，包含了智能语音、计算视觉和深度学习等人工智能的核心应用的开发硬件。
硬件分析
语音套件[AIY Voice Kit]是AIY项目中最便宜也是上手简单的一款，也是三款产品中对代码编程基础要求最低的套件，所以从它开始技术性了解智能语音是比较合适的。由于谷歌提供的助手和语音转文字API已经比较成熟可靠，开发者主要是开发技能和插件等进行练手。当然Soomal并不是开发者网站，主要还是以把玩的角度来看待。而且作为专业学习用途缺乏通用性，AIY设备热门程度也不是特别高，Google Play上官方AIY应用下载量也就一万左右，当然玩AIY主要靠电脑，手机APP并不是必需品。
我们在中，对智能音箱硬件解析的例子就是这套语音套件，由于购买时间较早，我们手上这坨纸盒还是1.0版的，2.0版主要是改善了纸模的安装和固定效果。住的注意的是官方网站的安装说明书是针对更小的树莓派Zero，这个用于树莓派3的AIY套件其实是“非官方性能版”，软件和系统是完全通用的，整套价格不到400元人民币，贰包含树莓派Zero的官方版反而要贵不少。除了耀眼的纸板，AIY的核心组件还有一个使用树莓派2/3主板GPIO针脚的主控板，它控制着音频IO以及物理开关、供电等功能。窄条的则是拾音板，有两颗MEMS微型麦克风进行拾音，支持远场拾音但效果不算特别好。整个组件最喜感的自然是顶部那颗超大物理按键，常混街机厅的80后和90后应该非常眼熟，瞬间把智能音箱拉回到上世纪90年代审美，而且手感奇差无比，按键自带LED灯，可以作为夜灯照明使用。一个4欧阻抗3W功率的3英寸喇叭负责发声。
安装设置
DIY是AIY的一部分，按照英文说明书的步骤安装也比较简单，先安装好按键，固定好树莓派和电路板、扬声器，然后装入纸盒并接上连线即可。当然智能音箱光有硬件是无法工作的，还需要一个简化的操作系统，那么自然是树莓派常用的Linux了。系统部分谷歌官方提供了包含源的代码定制的Raspbian系统，Raspbian就是一种基于ARM处理器编译的Debian Linux系统。系统安装也和Volumio OS、Moode类似，不过在Github上谷歌的系统镜像文件是.xz后缀，解压缩后使用Win32diskimager写入一张容量至少8GB的MicroSD卡就完成了系统的安装。
虽然有了硬件和操作系统，但智能音箱还离不开互联网，这部分才是AIY的开始。音箱联网的方式有两种：1、打开纸盒，长按控制板上的按键5秒，使用手机的AIY应用进行蓝牙配对，然后输入无线接入的密码即可实现联网；2、直接接上键鼠和显示器，音箱会自动启动一个精简的Xfce图形桌面，通过设置向导设置无线网络。由于是完整的Linux系统，因此这台智能音箱同时也是一台上网冲浪的迷你电脑，只是非常卡。当然也可以直接连网线在路由器管理界面上看IP。
从这里开始就需要用户有一定的Linux使用经验了，使用putty等ssh客户端工具远程登录至音箱的命令行[默认用户名/密码为pi/raspberry]。首先来测试声音是否正常工作，运行/home/pi/AIY-projects-python/checkpoints/check_audio.py，按照提示进行语音输出和输入功能的测试，确定正常后运行alsamixer命令调整音量。 用户也可以通过系统桌面自带的游戏和影音功能进行声音测试。在确保系统、声音和麦克风正常后，就可以进入应用的配置。
初步使用体验
当成功进入系统和联网后，音箱也没有任何预想的功能，所以我们还需要运行语音服务。用户需要在谷歌的Cloud Platform上启用项目并激活Google Assistant的API，如果需要自定义命令和应用开发，就需要申请收费的语音转换服务[Cloud Speech-to-Text]了，云服务为每个月60分钟使用免费，额外时长为0.024美元/分钟。这些部分需要在谷歌的网站上完成创建项目、创建API和注册设备等操作，按照AIY网站提示操作即可，这里就不再重复。
当所有准备完成后，用户可以在ssh上运行/AIY-voice-kit-python/src/example/voice下的示例文件进行体验了。运行assistant_grpc_demo.py可以通过按按键激活语音交互，使用“OK,Google”语音命令激活则运行assistant_library_with_button_demo.py，从现在开始就可以体验纸盒的基础语音功能了。
所谓“基础功能”，就是不包含任何多媒体相关的内容，仅支持简单的语音交互，如时间、天气、日历闹钟提醒和百科等，对于学习研究来说也基本足够，在加入Google Home后也可以对智能家居设备进行控制，例如通过语音控制Shield TV、Chromecast等设备播放是没有问题的。在手机Home应用中，AIY音箱自身被识别为一盏灯，可以使用语音和手机控制按键灯的明暗和开关。由于演示DEMO程序不具备任何多媒体相关功能[包括蓝牙音箱]以及新闻资讯播报等，这里就不再进行对比和详细测试。
总结
由于树莓派3B支持5G WiFi网络，因此AIY的响应速度绝对是一个巨大优势，相较于中低价位的国产智能音箱，2.4G的延迟甚至比绕地球半圈传输数据的谷歌助手云服务还要慢，也解决了人口密集的城市小区里2.4G和蓝牙干扰导致的各种异常鬼叫的问题。整个后台智能语音服务使用Python开发，因此各类插件功能都必须通过Python相关的设置和下载完成。
由于系统是树莓派和带图形桌面的Linux系统，在可扩展性上也是相当强大丰富的，也可以安装游戏、多媒体播放器、VoIP软件进行网络通话等充实音箱服务端的功能，系统已经内置了LibreOffice、《我的世界》等办公和娱乐应用，可以直接进行游戏、打字和写代码等，但语音交互功能就要靠自己写Python代码扩展了。在音质方面，AIY套件的声音动态和音量表现要逊于普通的智能音箱，但声音风格正常，用来简单听听音乐不是问题。
由于完全使用谷歌的智能语音云服务，从纯技术角度来说，谷歌的识别准确度、速度和纠正能力都能通过后台日志进行分析，在英语世界的优势还是巨大的，而且支持的语言种类也是最多的。当然，毕竟Google Home还是没有中文功能还是很遗憾的。但AIY的本质还是DIY，既然有了硬件有了系统，自然也会有国内的智能语音开发入口跟进，如果有时间，我们也会对通过这个AIY纸盒音箱对中文的wukong-robot等智能语音开发平台进行体验。
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效果：https://www.bilibili.com/video/av81173082#reply2216101995 （使用性能较弱的 Pi Zero，所以响应速度较慢）。
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