Controllo IoT dell’illuminazione con Alexa e il microcontrollore Wi-Fi ESP8266 – Parte 1

La domotica si sta sempre più diffondendo grazie ai numerosi vantaggi che ne derivano. Attualmente, il sistema domotico è maggiormente gestito da e-mail, SMS o applicazioni equivalenti. Negli ultimi anni il settore della ricerca e l’industria hanno fatto importanti investimenti, in particolare la Smart Home è stata al centro dell'attenzione con l’introduzione di dispositivi di Intelligenza Artificiale (IA) come Amazon Echo, Google Home, Smart Things di Samsung ed altri. La crescita di un settore si traduce in soluzioni innovative, economiche e avanzate. In questo articolo viene presentato il progetto di un sistema IoT per il controllo vocale dell’illuminazione domestica mediante l’utilizzo di Alexa di Amazon e della scheda di sviluppo NodeMCU ESP8266 12-F di cui il microcontrollore Wi-Fi ESP8266 viene utilizzato come componente hardware per fornire funzionalità intelligenti di controllo. Il progetto prevede anche la possibilità di controllare le lampade mediante un radiocomando a 433 MHz. Il codice del software del progetto è realizzato con il linguaggio di Arduino e sarà programmato nell’ESP8266 utilizzando l’editor (IDE) di Arduino. L’hardware e il software saranno in grado di accendere e spegnere due lampade, ma lo stesso sistema potrà essere utilizzato per controllare qualsiasi altro apparecchio o dispositivo domestico con semplici messaggi vocali.

Introduzione

Alexa Echo sviluppato da Amazon è un dispositivo wireless IoT dotato di altoparlante intelligente abilitato alla ricezione e invio di messaggi vocali, decodifica ed esecuzione di comandi vocali. Il dispositivo si collega al servizio “assistente personale intelligente” a comando vocale che si predispone a rispondere quando viene pronunciato il nome "Alexa". Il dispositivo Alexa è in grado di interagire con la voce, riprodurre musica, creare elenchi di cose da fare, impostare allarmi, trasmettere podcast, riprodurre audiolibri e fornire informazioni su meteo, traffico e altre informazioni in tempo reale. Può anche controllare diversi dispositivi intelligenti utilizzando se stesso come hub di automazione domestica. La domotica, seppure in crescente popolarità, è ancora costosa e molte persone non possono permettersela. L'obiettivo del progetto proposto in questo articolo è di fornire un approccio tecnico che consenta di avere il know-how di base per realizzare progetti domotici più complessi per più ampi utilizzi di controllo di dispositivi anche non intelligenti, utilizzando la voce. E’ disponibile anche un'app Alexa su Apple Appstore, Google Play e Amazon Appstore. L'app può essere utilizzata per installare servizi, controllare la musica, gestire gli allarmi e visualizzare le liste della spesa. Consente inoltre agli utenti di rivedere il testo riconosciuto sullo schermo dell'app e di inviare feedback ad Amazon per segnalare eventuali malfunzionamenti. È inoltre disponibile un'interfaccia Web per configurare dispositivi compatibili come Amazon Echo, Amazon Echo Show e Amazon Echo Dot. In Figura 1 sono mostrati alcuni modelli di Alexa Amazon.

Figura 1: Dispositivi Alexa Amazon

Le funzioni di Alexa

Alexa può eseguire una serie di funzioni preimpostate come impostare timer, creare elenchi, accedere ad articoli di Wikipedia e molte altre cose. Pronunciando la parola predefinita di attivazione "Alexa" viene attivato un dispositivo abilitato ad Alexa per ricevere un comando per eseguire successivamente una funzione. Alexa ascolta il comando ed esegue la funzione o risponde a una domanda. Quando vengono poste domande, Alexa converte il messaggio vocale in testo mediante il quale raccoglie informazioni da varie fonti del web. In background, i dati raccolti vengono talvolta passati a una varietà di fonti, tra cui WolframAlpha, iMDB, AccuWeather, Yelp, Wikipedia e altri motori di ricerca, per generare risposte adeguate e accurate. I dispositivi supportati da Alexa possono riprodurre musica in streaming dagli account Amazon Music del proprietario e hanno il supporto integrato per gli account Pandora e Spotify. Alexa può riprodurre musica da servizi di streaming come Apple Music e Google Play Music da un telefono o tablet. Oltre ad eseguire funzioni preimpostate, Alexa può anche eseguire funzioni aggiuntive tramite competenze di terze parti che gli utenti possono abilitare.

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