====== Assistente vocale Mycroft ======

==== Installazione ====

  * Scaricare https://mycroft.ai/to/picroft-image
  * Estrarre lo zip
  * Flashare il file .img sulla sd del raspberry (si può usare balena etcher)
  * Aprire terminale nella partizione rootfs della scheda sd:

<code>
sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
</code>

Aggiungere in fondo al file le credenziali della rete wifi:

<code>
network={
    ssid="nome rete"
    psk="password"
}
</code>

  * Salvare e chiudere
  * Mettere la scheda sd nel raspberry e avviarlo
  * Connettersi via ssh al raspberry:

<code>
ssh pi@192.168.0.x
</code>
La password di default è "mycroft"

  * Saltare la configurazione guidata
  * Fare il pairing del device su https://account.mycroft.ai/devices o su un server locale
  * Al termine dell'installazione delle skill, chiudere con ctrl+c

**Aggiornamento della configurazione**\\
Dal terminale del raspberry:
<code>
cd ~
rm .mycroft/mycroft.conf
rm .mycroft_cli.conf
sudo apt update -y
sudo apt upgrade -y
sudo apt autoremove -y
pip install --upgrade pip
cd mycroft-core
pip install --upgrade .
</code>

**Impostare lingua italiana**
<code>
nano .config/mycroft/mycroft.conf
</code>
Aggiungere:
<code>
{
  ...
  "lang": "it-it",
  "system_unit": "metric",
  "time_format": "full",
  "date_format": "DMY"
  
  // TODO aggiungere "lang": "it-it" al componente tts
}
</code>

==== Installazione della scheda audio ====
Scheda audio modello ReSpeaker 2 Mics Pi HAT (seeedstudio o keyestudio)

  * Inserire la scheda respeaker 2-mic nella socket del raspberry
  * Collegare un altoparlante all'uscita speaker della scheda
  * Dal terminale del raspberry:

<code>
deactivate
git clone https://github.com/respeaker/seeed-voicecard
cd seeed-voicecard
sudo ./install.sh
</code>

**Disattivare la scheda audio integrata:**
<code>
sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
</code>
Scrivere in fondo al file:
<code>
blacklist snd_bcm2835
</code>
Chiudere e salvare

**Impostare il sample-rate utilizzato da mycroft**
<code>
sudo nano /etc/pulse/daemon.conf
</code>
Scrivere in fondo al file:
<code>
default-sample-rate = 48000
alternate-sample-rate = 44100
</code>
  * Chiudere e salvare
<code>
sudo reboot
</code>

==== Test scheda audio ====
Dal terminale del raspberry
<code>
mycroft-stop
systemctl --user stop pulseaudio

arecord -f cd -Dhw:0 test.wav

// Registrare audio, poi premere ctrl+c

aplay -Dhw:0 test.wav

// Verificare che venga riprodotto l'audio registrato
</code>

**Regolazione del mixer**

Backup della configurazione iniziale:
<code>
cd /etc/voicecard
sudo cp wm8960_asound.state wm8960_asound.state.save
alsamixer
</code>

  * Premere f6 e selezionare seed-2mic-voicecard
  * Premere f5 per mostrare anche il livello del microfono
  * Sistemare i volumi (principalmente playback e capture) usando le frecce
  * Rendere le modifiche permanenti con:
<code>
sudo alsactl -f /etc/voicecard/wm8960_asound.state store
sudo reboot
</code>

Aprire alsamixer e verificare che le modifiche non siano state cancellate\\
**Nota:** il volume di master viene regolato direttamente da mycroft


==== Skill homeassistant ====

Dal terminale del raspberry:
<code>
pip install quantulum3
mycroft-msm install homeassistant
cd ~/mycroft-core/skills/homeassistant.mycroftai
git pull
</code>

  * Creare un long lived access token da home assistant
  * Andare su https://home.mycroft.ai/skills (o server locale) e inserire ip di home assistant e token

==== Installazione DeepSpeech (pre addestrato) ====

DeepSpeech è il motore STT di Mozilla\\
Scaricare ed estrarre questo modello basato su DeepSpeech:\\
https://coqui.ai/italian/jaco-assistant/v0.0.1


Dal terminale del raspberry:
<code>
sudo apt update
sudo apt install gfortran libatlas-base-dev libpcap-dev libpq-dev

pip install deepspeech==0.9.3 scipy av
mkdir deepspeech
cd deepspeech

# copiare in questa cartella il modello tflite e lo scorer scaricati


git clone https://github.com/MainRo/deepspeech-server
cd deepspeech-server
pip install .
cp config.sample.json config.json
nano config.json
</code>

Aggiungere a config.json: (assicurarsi che le path siano corrette)
<code>
...
"deepspeech": {
  "model" :"/home/pi/deepspeech/model.tflite",
  "scorer" :"/home/pi/deepspeech/kenlm_it.scorer"
},
...
</code>

<code>
sudo nano .config/mycroft/mycroft.conf
</code>
Aggiungere a mycroft.conf:
<code>
...
 "stt": {
    "deepspeech_server": {
      "uri": "http://localhost:8080/stt"
    },
    "module": "deepspeech_server"
  },
...
</code>

**Creare il servizio deepspeech-server**

<code>
sudo nano /etc/systemd/system/deepspeech-server.service
</code>

Scrivere nel file:
<code>
[Unit]
Description=Deepspeech server

[Service]
User=pi
Type=simple
ExecStart=/home/pi/mycroft-core/.venv/bin/deepspeech-server --config /home/pi/deepspeech/deepspeech-server/config.j$
Restart=always
RestartSec=3

[Install]
WantedBy=multi-user.target
</code>

Attivare il servizio:
<code>
sudo systemctl enable deepspeech-server
sudo systemctl start deepspeech-server
</code>

**Work in progress**

===== Addestramento manuale di una rete neurale =====

**ATTENZIONE**\\
Prosegui solo se non vuoi usare il modello già addestrato e vuoi addestrare manualmente una rete neurale DeepSpeech.\\

Requisiti: PC Desktop con scheda grafica nvidia
Assicurarsi che il sistema operativo supporti CUDA 10.0.0. Non usare versioni più recenti di cuda.
(Testato con Ubuntu 18.04)

Verificare se i driver nvidia sono installati:
<code>
nvidia-smi
</code>
Questo comando dovrebbe mostrare una tabella con alcune proprietà della gpu

Installare Cuda 10.0.0, potrebbe essere necessario disinstallare i driver nvidia e reinstallarli dopo cuda\\
https://developer.nvidia.com/cuda-downloads\\

Installare docker e nvidia-docker: seguire una guida specifica per il proprio sistema operativo\\
https://docs.docker.com/engine/install/\\
https://github.com/NVIDIA/nvidia-docker\\
Prima di proseguire è consigliato fare un test per assicurarsi che docker riesca a vedere la gpu

Scaricare il dataset più recente di CommonVoice\\
https://commonvoice.mozilla.org/it/datasets

Dovrebbe essere un file chiamato it.tar.gz\\
Posizionate l'archivio nella home e lanciate questi comandi:
<code>
cd $HOME
mkdir -p data/sources
chmod a+rwx -R data
mv it.tar.gz data/sources
chmod a+r data/sources/it.tar.gz
</code>

=== Creare l'immagine Docker: ===

Ho preso un tool di Mozilla-Italia che semplifica l'addestramento, ne ho risolto alcuni bug
<code>
cd $HOME
git clone https://github.com/danieltinazzi/DeepSpeech-Italian-Model
cd DeepSpeech-Italian-Model/DeepSpeech
</code>

<code>
chmod +x generate_base_dockerfile.sh
./generate_base_dockerfile.sh

docker build . -f Dockerfile.train -t deepspeech/base:0.9.3
docker build . -f Dockerfile_it.train -t deepspeech/it
</code>


=== Avviare l'addestramento ===

<code>
docker run -e "TRANSFER_LEARNING=1" --rm --gpus all --mount type=bind,src=$HOME/data,dst=/mnt -it deepspeech/it
</code>

Se il processo occupa troppa memoria della gpu potrebbe essere necessario ridurre il BATCH_SIZE, esempio:
<code>
docker run -e "BATCH_SIZE=32" -e "TRANSFER_LEARNING=1" --rm --gpus all --mount type=bind,src=$HOME/data,dst=/mnt -it deepspeech/it
</code>