您是否希望访客能在您不在家时给您留言？是否希望这样的解决方案能够支持您惯常使用的母语？其实很简单，我们可以轻松构建起这样一套具有成本效益的解决方案，而且只需要为实际使用的资源付费。
本文将向大家介绍如何构建一套通知系统，其能够检测造访人士、录制音频、将音频转录为文本、并通过您熟悉的语言将文本发送至移动设备端。这套解决方案中将用到以下服务：
- AWS CloudFormation
- AWS Lambda
- Amazon Polly
- Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS)
- Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)
- Amazon Transcribe
先决条件
要完成本轮演练，您需要做好以下准备：
- 运行有Noobs的Raspberry Pi 4设备
- 接入该Raspberry Pi设备的超声波传感器
- 麦克风
- 扬声器
- AWS账户
工作流与架构
当传感器检测到指定范围内的人员时，接入Raspberry Pi的扬声器会播放初始问候语，并提示用户录制一条语音消息。该录音将被发送至Amazon S3，由后者触发Lambda函数以使用Amazon Transcribe将语音转录为文本。转录完成之后，用户将从Amazon SNS处接收转录的文本通知。
下图所示，为这套解决方案的工作流程。
Amazon Transcribe使用的深度学习过程名为自动语音识别（ASR），能够按照您选定的语种将语音快速准确地转换为文本。它还能自动添加标点符号与格式，确保输出结果具有可与手动转录相媲美的准确度。您还可以使用自定义词汇表配置Amazon Transcribe，以获取更准确的转录效果（例如，添加家中成员的姓名）。您也可以通过配置词汇表去删除转录结果中的某些特定词汇（例如亵渎或者冒犯性词语）。Amazon Transcribe支持多种不同语言。关于更多详细信息，请参阅Amazon Transcribe是什么？
上传CloudFormation栈
本文将提供一套CloudFormation模板，该模板将创建一个输入S3存储桶，用于触发Lambda函数以将音频转录为文本，而后通过SNS通知将文本发送给用户。当然，模板中也包含完成上述流程所需要的权限。
- 下载 CloudFormation模板。
- 在AWS CloudForamtion控制台上，选择 Upload a template file 。
- 选择您已经下载完成的文件。
- 选择Next 。
- 在 Stack Name 部分，输入您的栈名称。
- 在 Parameters 下，使用以下输入对模板参数进行更新
| 参数 | 默认 | 说明 |
|---|---|---|
MobileNumber |
必填 | 一个可接收SNS通知的有效手机号码。 |
LanguageCode |
必填 | 音频文件的语言代码，例如English US。 |
SourceS3Bucket |
必填 | 一个唯一的存储桶名称。 |
- 选择Next 。
- 在 Options页面上，选择Next 。
- 在Review 页面上，查看并确认各项设置。
- 选定勾选框以确认由模板创建相关IAM资源。
- 选择Create 。
大家可以在AWS CloudFormation控制台上查看栈状态。您应该会在5分钟左右内看到状态转换为CREATE_COMPLETE。
- 从 Outputs 中记录
BucketName与RaspberryPiUserName。
下载欢迎消息
要下载欢迎消息，请完成以下步骤：
- 在Amazon Polly控制台的 Plain text 选项卡上，输入您的欢迎信息。
- 在 Language and Region 部分，选择您的首选语言。
- 选择Download MP3 。
- 将该文件重命名为
greetings.mp3。 - 将文件移动至
raspberrypi /home/pi/Downloads/文件夹。
设置AWS IoT凭证提供程序
设置AWS IoT凭证之后，我们才能安全地对物联网设备进行身份验证。关于具体操作说明，请参阅如何使用AWS IoT凭证提供程序消除设备中的AWS硬编码凭证需求。在该文第3步中添加以下策略，以将文件上传至Amazon S3（而非更新Amazon DynamoDB表）：
Json
{
"Version": "2012-10-17",
"Statement": {
"Effect": "Allow",
"Action": [
"s3:PutObject"
],
"Resource": "arn:aws:s3:::<sourceS3Bucket>"
}
}
设置Raspberry Pi
要设置Raspberry Pi，请完成以下操作步骤：
- 在Raspberry Pi上，打开终端并安装AWS CLI。
- 为传感器创建一个Python文件与代码，以检测人员对象是否处于特定范围（例如30厘米到200厘米）之间。如果是，播放欢迎消息，在指定时段内（例如20秒）录制音频，而后将音频发送至Amazon S3。具体请参见以下示例代码。
Json
while True:
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
#Setting trigger and echo pin from ultrasonic sensor
PIN_TRIGGER = 7
PIN_ECHO = 11
GPIO.setup(PIN_TRIGGER, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_ECHO, GPIO.IN)
GPIO.output(PIN_TRIGGER, GPIO.LOW)
print ("Waiting for sensor to settle")
time.sleep(2)
print ("Calculating distance")
GPIO.output(PIN_TRIGGER, GPIO.HIGH)
time.sleep(0.00001)
GPIO.output(PIN_TRIGGER, GPIO.LOW)
while GPIO.input(PIN_ECHO)==0:
pulse_start_time = time.time()
while GPIO.input(PIN_ECHO)==1:
pulse_end_time = time.time()
pulse_duration = pulse_end_time - pulse_start_time
print(pulse_end_time)
print(pulse_end_time)
#Calculating distance in cm based on duration of pulse.
distance = round(pulse_duration * 17150, 2)
print ("Distance:",distance,"cm")
if 30 <= distance <= 200:
cmd = "ffplay -nodisp -autoexit /home/pi/Downloads/greetings.mp3"
print ("Starting Recorder")
os.system(cmd)
#Recording for 20 seconds, adding timestamp to the filename and sending file to S3
cmd1 ='DATE_HREAD=$(date "+%s");arecord /home/pi/Desktop/$DATE_HREAD.wav -D sysdefault:CARD=1 -d 20 -r 48000;aws s3 cp /home/pi/Desktop/$DATE_HREAD.wav s3://homeautomation12121212'
os.system(cmd1)
else:
print ("Nothing detected")
- 运行Python文件。
超声波传感器会不断寻找正接近您家附近的人员。当检测到有人时，扬声器会播放欢迎消息并要求访客开始录音。录音随后会被发送到Amazon S3。
如果您的扬声器与麦克风接入多个设备，例如HDMI与USB，请配置asoundrc文件。
测试解决方案
将Raspberry Pi放置在您家中能够感知到他人并录制音频的位置。
当该人出现在Raspberyy Pi面前时，他们应该听到欢迎消息。他们可以在录制音频后离开，而您能够收到由录制音频转录而成的文本短信。
总结
本文展示了如何使用AWS服务构建安全的语音到文本通知解决方案。如果您在未来的应用场景中需要使用多种不同语言，将语音内容转换为文本，则可以直接集成这套解决方案。如果您有任何问题或者意见，请在评论区中与我们交流。
作者介绍：
Amazon Web Services公司企业级解决方案架构师。他是一位技术爱好者，乐于帮助客户为复杂的业务挑战找到创新型解决方案。他对机器学习、物联网、机器人技术以及存储抱有浓厚兴趣。在业余时间，Vikas喜欢组装机器人、远足和旅行。
Amazon Web Services公司解决方案架构师。她对应用程序开发与大数据解决方案充满热情。Anusha与企业客户合作，帮助他们设计、构建并扩展用于实现业务目标的应用程序。
本文转载自亚马逊AWS官方博客。
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