Amazon Alexa用のクライアントをiOSで作ってみた

音声アシスタント特集

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SIN

2017.03.14

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1 はじめに

Amazon Alexaは、AmazonによるクラウドベースのAI（人工知能）音声アシスタントです。Alexaに対応したデバイスを使用すると、デバイスに話しかけると、同サービスからその処理結果を音声で受け取り再生されます。

現在の提供されているデバイスには、下記のようなものがあります。

※　上記のハードウエアは、全て無線が必要ですが、現時点（2017.03.14現在）で、技適マークを取得したものは無いようですので、これらのデバイスについては、残念ながら、まだ、日本国内で使用できません。

また、アプリも幾つか公開されています。

Amazon Alexa Amazon 公式アプリ（日本のストアでは表示されません）
Lexi $180
echosim.io (Alexa Skill Testion Tool) Webアプリ

上のようなAlexa対応デバイス（アプリ）は、Amazonから提供されている、Alexa Voice Service(AVS) を使用することで作成が可能です。

今回は、この Alexa Voice Service(AVS) を使用して、iOSでAlexaクライアントを実装してみました。なお、今回作成したものは、Alexaのごく限られた機能だけの実装であることを予めご了承ください。

最初に、作成したアプリを使用しているようすです。

2 Alexa Voice Service

Alexa Voice Service（AVS） を使用すると、マイクとスピーカーが利用可能なデバイスでAlexaの機能（音楽再生、タイマー、アラーム、カレンダー管理やサードパーティー製のスキル）にアクセスすることができます。

作成する機能は、概ね以下のとおりです。

認証
録音開始
マイクから音声を録音
音声データをAPIへ送信
処理後の音声データを受信
スピーカーで再生

販売されているデバイスなどでは、「Alexa!」と呼びかけることで、2.の録音開始の状態に移行しているようですが、今回作成したアプリでは、ボタンを押すことで、録音開始としましたので、「Alexa!」との呼びかける必要ありません。

3 認証

アプリが、AVS のAPIにアクセスするためには、Amazonアクセストークン（Login with Amazon） が必要です。

Login with Amazonとは、Amazonアカウントで利用可能な、OAuth 2.0ベースの認証連携（シングルサインオン機能）です。

Login with Amazonを実装するには、 https://developer.amazon.com/sdk-downloadからSDK ( Amazon-iOS-SDKs.zip )をダウンロードします。

002

続いて、zipを解凍して得られる、LoginWithAmazon.frameworkをSafariServices.framework及び、Security.framewokrと共にプロジェクトに追加します。

001

Swiftから利用するためには、Bridging-Headerも必要になります。

#import <LoginWithAmazon/LoginWithAmazon.h>

003

最後に、Webブラウザからのリダイレクトをスキームで受けれるように、URL Schemesで、Bundle Identifireの前にamzn- を付けたスキームを指定します。

004

ここまでの、準備が整えば、下記のようにLogin with Amazonでアクセストークンが取得できます。

class LoginViewController: UIViewController, AIAuthenticationDelegate {

    // ・・・省略・・・

    @IBAction func tapLoginButton(_ sender: Any) {
        let SCOPE_DATA = "{\"alexa:all\":{\"productID\":\"\(プロダクトID)\",\"productInstanceAttributes\":{\"deviceSerialNumber\":\"\(デバイスシリアル番号)\"}}}"
        AIMobileLib.authorizeUser(forScopes: ["alexa:all"], delegate: self, options: [kAIOptionScopeData:SCOPE_DATA])
    }

    // MARK: AIAuthenticationDelegate

    func requestDidSucceed(_ apiResult: APIResult!) {
        if apiResult.api == .authorizeUser {
            AIMobileLib.getAccessToken(forScopes: ["alexa:all"], withOverrideParams: nil, delegate: self)
        }
        else {
            // アクセストークン
            let accessToken = apiResult.result! as! String
        }
    }
    // ・・・省略・・・
}

3 録音及び再生

録音については、AVAudioRecorder、再生については、AVAudioPlayerをそれぞれ使用しました。

下記は、受信したデータを再生している実装の例です。

func startPlay(data: Data){
    do{
        try audioSession.setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayback)
        try audioSession.setActive(true)

        self.player = try AVAudioPlayer(data: data)
        self.player?.volume = 1.0

        self.player?.delegate = self
        self.player?.play()
    } catch let error as NSError {
        print(error)
    }
}

録音及び再生については、各所で詳しく紹介されておりますので、そちらをご参照ください。
https://developer.apple.com/reference/avfoundation/avaudiorecorder
https://developer.apple.com/reference/avfoundation/avaudioplayer
Qiita Swift2で録音と再生ができる簡易レコーダーを作ってみた
 AVAudioRecorder の基本的な使い方