Controla tu Ventilador de Techo con Alexa: Guía Paso a Paso

Componentes y materiales

Componente	Cantidad
Raspberry Pi 3 Model B	1
Arduino UNO	1
Relé (genérico)	1
Regulador de ventilador	1

Herramientas y máquinas necesarias

• Soldador (genérico)

Aplicaciones y servicios online

• Arduino IDE
• Amazon Alexa Skills Kit
• Ngrok

Sobre el proyecto

Detallo cómo convertí mi ventilador de techo normal en uno inteligente integrando Amazon Alexa para control de velocidad. Usamos Alexa Skill Kit para iniciar el cambio de velocidad, y el servicio de túnel ngrok para enrutar la petición a nuestro servidor RPi local, que ordena al Arduino UNO activar el relé correspondiente.

Configurar servidor local Raspberry Pi

Servicios necesarios:

• Python PIP: sudo apt-get install python-pip (en Python 2.7/3 ya viene)
• Flask: pip install flask
• flask-ask: pip install flask-ask (extensión Flask para Alexa)
• pyserial: sudo apt-get install pyserial
• libpython2.7-dev: sudo apt-get install libpython2.7-dev

Script Python para el servidor:

from flask import Flask
from flask_ask import Ask, statement
import requests
import json
import serial
ser = serial.Serial("/dev/ttyAMA0", 9600)
app = Flask(__name__)
ask = Ask(app, '/')

@ask.launch
@ask.intent("FanOn")
def on():
    ser.write(b'1')
    return statement("Ventilador de techo encendido.")

@ask.intent("FanOff")
def off():
    ser.write(b'0')
    return statement("Ventilador de techo apagado.")

@ask.intent("FanLevelUp")
def up():
    ser.write(b'+')
    return statement("Velocidad del ventilador aumentada.")

@ask.intent("FanLevelDown")
def down():
    ser.write(b'-')
    return statement("Velocidad del ventilador disminuida.")

if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)

Ejecuta este script y añádelo al inicio automático de tu RPi.

3. Descargar Ngrok

Ngrok es plataforma de túnel seguro para poner tu dispositivo online. Descarga para ARM en https://ngrok.com/. Descomprime y ejecuta:

./ngrok http 5000

Alexa Skill

Ve a Amazon Developer y regístrate. Entra en Developer Console > Alexa Skills Kit > Add new skill.

Nombre de la skill y nombre de invocación (cumple condiciones).

Intents:

{
  "intents": [
    { "intent": "FanOn" },
    { "intent": "FanOff" },
    { "intent": "FanLevelUp" },
    { "intent": "FanLevelDown" }
  ]
}

Sample utterances:

FanOn say fan on
FanOn say on
FanOff say off
FanOff say fan off
FanLevelUp say fan level up
FanLevelUp say increase fan speed
FanLevelDown say fan level down
FanLevelDown say decrease fan speed

Guarda y continúa. En endpoint selecciona HTTPS y pega el link seguro generado por ngrok. Elige segunda opción para certificado SSL.

Para probar: asegúrate que ngrok y script Python estén corriendo. Verás que los servidores reciben peticiones y actualizan.

Código Arduino

Sube el sketch adjunto a tu Arduino y conéctalo a la Raspberry Pi como en el esquemático.

int Fan[] = {13,12,11,10,9,8};
int n=0;
void reset();
void set(char);
void setup() {
  for(int i=0;i<6;i++) pinMode(Fan[i], OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  char x;
  if (Serial.available()) {
    x=Serial.read();
    reset();
    set(x);
  }
}
void reset() {
  for(int i=0;i<6;i++) digitalWrite(Fan[i], LOW);
}
void set(char x) {
  switch (x) {
    case '1': n=1; break;
    case '+': n++; break;
    case '-': n--; break;
    case '0': n=0; break;
  }
  digitalWrite(Fan[n],HIGH);
}

Hardware

Conecta el hardware como se muestra en el esquemático.

¡Feliz creación! Haz cualquier otro electrodoméstico activable por voz de forma similar :)

Código

Sketch Arduino

int Fan[] = {13,12,11,10,9,8};
int n=0;
void reset();
void set(char);
void setup() {
  for(int i=0;i<6;i++) pinMode(Fan[i], OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  char x;
  if (Serial.available()) {
    x=Serial.read();
    reset();
    set(x);
  }
}
void reset() {
  for(int i=0;i<6;i++) digitalWrite(Fan[i], LOW);
}
void set(char x) {
  switch (x) {
    case '1': n=1; break;
    case '+': n++; break;
    case '-': n--; break;
    case '0': n=0; break;
  }
  digitalWrite(Fan[n],HIGH);
}

Código Servidor Python

from flask import Flask
from flask_ask import Ask, statement
import requests
import json
import serial
ser = serial.Serial("/dev/ttyAMA0", 9600)
app = Flask(__name__)
ask = Ask(app, '/')

@ask.launch
@ask.intent("FanOn")
def on():
    ser.write(b'1')
    return statement("Ceiling Fan turned on.")

@ask.intent("FanOff")
def off():
    ser.write(b'0')
    return statement("Ceiling Fan turned off.")

@ask.intent("FanLevelUp")
def up():
    ser.write(b'+')
    return statement("Ceiling Fan speed up.")

@ask.intent("FanLevelDown")
def down():
    ser.write(b'-')
    return statement("Ceiling Fan speed down.")

if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)

Esquemático

Así se conectan los dispositivos entre sí