使用 Ansible 在樹莓派上部署 Mycroft AI 語音助手

Mycroft AI 是一款虛擬助手應用程序，可以響應語音請求並完成相應的任務，比如在互聯網上搜索你需要的某些信息，或者下載你喜歡的博客等等。這是一款優秀的開源軟體，不同於那些收集個人數據業務的公司的同款軟體，Mycroft AI 注重於保護隱私以及提供平台靈活性。

Mycroft AI 使用 python 開發，可以安裝於不同的硬體平台上。家喻戶曉的樹莓派便是一個非常熱門的運行語音助手的硬體方案（不過不是唯一的方案）。方便的是，Mycroft 為樹莓派提供了 Picroft 鏡像，雖然目前 Picroft 還有一些限制，比如不支持 64 位系統，不過不能阻止它成為一種優秀的解決方案。

樹莓派 4，我選擇的目標平台

樹莓派在 Mycroft 社區中非常受歡迎，因為其性價比高，在教育行業中有著巨大的優勢，並且由於 Mycroft 提供的便捷功能以及樹莓派本身易於訪問的輸入/輸出（GPIO）引腳等，為樹莓派提供了有趣的擴展可能（比如，提供 喚醒詞 LED GPIO 能力）。

樹莓派 4B 具有足夠的 CPU 算力以及內存來平穩運行 Mycroft。我使用的是 8G 內存的樹莓派4B，運行 Raspberry Pi OS Bullseye 64-bit 系統，你可以從 RaspberryPi.org 網站下載該系統鏡像文件。

自動化這件事

構建你自己的 Mycroft AI 系統，必須要注意一些細節問題。根據我（一年以來）的初步經驗，以下羅列了一些重要的技術細節點：

• 音頻輸出（揚聲器配置）
• 音頻輸入（麥克風配置）
• 麥克風質量（以購買的實際硬體為準）
• 喚醒詞響應（比如打招呼 「嘿，Mycroft」）
• 響應延遲（比如提問 「天氣怎麼樣」）

這些並不是 Mycroft AI 的問題（LCTT 譯註：難道軟體平台就沒有處理延時問題？），它們只能是你在選擇硬體和配置操作時必須牢記關心的事情。樹莓派本身能夠運行 Mycroft AI，但有一些配置需要額外的注意下：

• CPU 調度器
• SD 卡性能
• PulseAudio 配置
• 網路延遲

我做了大量的研究和實踐來解決上面列出這些令人頭疼的注意點，最終我實現了我的「終極」目標 —— 最流暢的體驗！

Ansible 雪中送炭

我已經摸索出了最流暢的體驗配置，但是如何確保在任何樹莓派 4 板子上都能不遺漏每一個設置細節，然後達到重新部署這種流暢性體驗的目標呢？

Ansible 能幫助你實現。Ansible 在設計上是冪等設計，這意味著它僅在需要時響應更改的請求。如果一切配置正確，Ansible 不會改變任何事情。這便是冪等設計的優美之處。

為了達到這一目的，我使用了兩種 Ansible 場景角色工具：

• 一個用於配置和調整樹莓派
• 一個用於安裝和配置 Mycroft AI

Ansible prepi 角色

Ansible prepi role 應用了一些配置，以便讓樹莓派 4B 發揮更佳的性能以及為安裝 Mycroft 做前提準備。

• 更新 Raspberry Pi OS 至最新版本
• 添加 Debian backports 倉庫
• 使用 next 分支更新固件，該分支支持 5.15 版本內核以及邊緣固件
• 使用測試版本更新 EEPROM，該版本支持邊緣功能
• 設置 initial_turbo 用來加速啟動過程
• 將樹莓派超頻至 2GHz
• 在 RAMDisck 上掛載 /tmp
• 優化 / 分區掛載選項，提升 SD 卡讀/寫性能
• 管理 I2C、SPI、UART 介面
• 設置 CPU 控制器至避免在空間內核函數之間發生上下文切換的模式，以便提升性能
• 安裝和配置 PulseAduio（非系統範圍）
• 新固件或者 EEPROM 安裝後重啟樹莓派

Ansible mycroft 角色

Ansible mycroft role 基於腳本 dev_setup.sh 從 Github 倉庫獲取並安裝和配置 Mycroft AI，該腳本是 Mycroft 核心團隊提供。

• 需要準備 Python3 環境
• 系統集成環境
• 額外的安裝技能
• 安裝 Boto3、py_mplayer、pyopenssl 庫
• 支持 IPC 的 RAMDisck
• 支持文件配置
• PulseAudio 優化
• 安全的 Mycroft 消息匯流排 websocket

我利用 Ansible 劇本 來協調上面兩個角色的使用。

個人配置需求

下面列舉了一些個人配置的需求：

• 能上網的樹莓派 4B 板子（或者更新的板子）
• Raspberry Pi OS 64-bit
• Ansible 2.9（或者更新版本）
• 可正常工作的 SSH

推薦使用 Etcher 來燒錄 Raspberry Pi OS 鏡像至 SD 卡，你也可以使用你選擇的鏡像燒錄工具。

我將樹莓派超頻來提升性能，不過這可能對你的硬體是一種潛在危險。在使用我的 Ansible 劇本配置之前，請先仔細閱讀。你需要為你的每個配置選擇負責。你將決定使用哪個固件、哪個 EEPROM。超頻的話需要記得提供相應的冷卻系統。

執行 Ansible 劇本

第一步，使用命令從 Github 獲取 Ansible 劇本：

$ git clone https://github.com/smartgic/ansible-playbooks-mycroft.git

源碼中，requirements.yml 文件中提供了該劇本的依賴角色列表，必須從 Ansible Galaxy 中檢索這些依賴。

$ cd ansible-playbooks-mycroft
$ ansible-galaxy install -r requirements.yml
Starting galaxy role install process
- downloading role 'mycroft', owned by smartgic
- downloading role from https://github.com/smartgic/ansible-role-mycroft/archive/main.tar.gz
- extracting smartgic.mycroft to /home/goldyfruit/.ansible/roles/smartgic.mycroft
- smartgic.mycroft (main) was installed successfully
- downloading role 'prepi', owned by smartgic
- downloading role from https://github.com/smartgic/ansible-role-prepi/archive/main.tar.gz
- extracting smartgic.prepi to /home/goldyfruit/.ansible/roles/smartgic.prepi
- smartgic.prepi (main) was installed successfully

第二步，編輯倉庫中的 Ansible 清單，設置需要管理的主機。

[rpi]
rpi4b01 ansible_host=192.168.1.97 ansible_user=pi

[rpi] 代表組，無需更改。該組有一個主機 rpi4b01，其 IP 地址為 192.168.1.97， 並創建 pi 作為 Linux（Raspberry Pi OS）上的默認用戶。

現在比較棘手的部分到了：你希望每個選項怎麼配置？這取決於你自己，下面是我的首選配置，供你參考：

# file: install-custom.yml
- hosts: rpi
  gather_facts: yes
  become: yes

  pre_tasks:
    - name: Install Python 3.x Ansible requirement
      raw: apt-get install -y python3
      changed_when: no
      tags:
        - always

  vars:
    # PREPI
    prepi_pi_user: pi
    prepi_hostname: mylovelypi
    prepi_firmware_update: yes
    prepi_overclock: yes
    prepi_force_turbo: yes
    prepi_cpu_freq: 2000
    prepi_pulseaudio_daemon: yes

    # MYCROFT
    mycroft_branch: dev
    mycroft_user: "{{ prepi_pi_user }}"
    mycroft_skills_update_interval: 2.0
    mycroft_recording_timeout_with_silence: 3.0
    mycroft_enclosure_name: picroft
    mycroft_extra_skills:
      - https://github.com/smartgic/mycroft-finished-booting-skill.git

  tasks:
    - import_role:
        name: smartgic.prepi

    - import_role:
        name: smartgic.mycroft

上面的配置內容需要保存在文件里（比如，install-custom.yml）。

現在關鍵步驟：運行你新創建的劇本。

$ ansible-playbook -i inventory install-custom.yml -k

-k 選項只有在不需要 SSH 密鑰的時候才使用。在命令執行期間，樹莓派可能會重啟若干次。Ansible 劇本會自動處理這個問題，不必擔心。

Ansible 配置完成後，你可以看到一條祝賀消息，提示你下一步需要做什麼。


Ansible 讓定製 Mycroft 變得更容易

這些 Ansible 劇本是我開始使用 Mycroft AI 後學到的經驗教訓。它們幫助我在任何一個地方都能構建、重構、定製、拷貝我的安裝，並保持一致，這讓我很省心！

讀完此文，你有何意見、問題或疑慮？歡迎在 Twitter上 @goldyfruit上和我交流，或者訪問 Mycroft 頻道 搜尋答案。

via: https://opensource.com/article/21/12/mycroft-raspberry-pi-ansible

作者：Gaëtan Trellu 選題：lujun9972 譯者：jrglinux 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive