本論文提出了一種基於谷歌AIY語音套件v1.0的公車站牌語音助理，通過網際網路提供語音到文本，文本到語音以及公車資訊的功能。整合這些功能，所提出的智慧語音助理音箱可以達成我們研究的目標。
使用者只需按下按鈕並說出公車路線名稱，即可通過所提出的智慧語音助理音箱方便地獲取公共公車資訊。本款智慧語音助理音箱可在配備谷歌語音識別擴充板(Google Voice Hat)的樹莓派3 B型開發板上運行。它接收使用者的語音命令，然後執行語音到文本的轉換，從大臺北公車eBus網站抓取相對公車的預估到達時間，執行文本到語音的轉換，並向使用者播放正確的公車資訊音頻。
未來，我們可以在智慧語音助理音箱中添加更多服務，以獲得更多相關信息，例如即時天氣預報服務，時間報時服務，計程車服務等。

This thesis presents a bus stop voice assistant based on the Google AIY Voice Kit v1.0, which provides the functions of speech-to-text, text-to-speech, and public bus information through the Internet. Integrating those functions, the proposed smart voice assistant speaker can achieve the goal of our research.
A user can conveniently obtain the public bus information via the proposed smart voice assistant speaker by merely pressing a button and speaking out the bus route name. This smart voice assistant speaker runs on the Raspberry Pi 3 Model B development board with a Google Voice Hat. It receives the user’s voice commands and then executes the speech-to-text conversion, scraps the relative bus estimated time of arrival from the Taipei eBus website, performs the text-to-speech conversion, and plays the correct bus information audio to the user.
In the future, we can add more services to the smart voice assistant speaker to obtain more relevant information, such as real-time weather forecast service, time signal service, taxi service, etc.

目錄
誌謝 I
中文摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 1
1.3 論文架構介紹 2
第二章 技術介紹 3
2.1 網路爬蟲技術 3
2.2 公車資訊來源介紹 4
2.3 公共運輸整合資訊流通平台 4
2.3.1 Web API表現方式 5
2.3.2 公車API 動態資料使用注意事項 6
2.4 行動應用程式的介紹 8
第三章 實驗環境的設備及雲端服務平台	13
3.1 谷歌語音助理套件(v1.0) 13
3.2 樹莓派3 B型開發板 14
3.3 谷歌雲端平台	15
3.3.1 谷歌語音助理 15
3.3.2 谷歌語音轉文本 15
3.3.3 谷歌文本轉語音 16
3.3.4 AIY函數庫	16
第四章 系統建置與實驗結果 18
4.1 軟體系統建置 18
4.2 硬體系統建罝 24
4.3 公車站牌語音助理音箱 25
4.4 實驗結果展示 27
第五章 結論與未來展望 37
5.1 結論 37
5.2 未來展望 38
參考文獻 39

圖目錄
圖2.1 Python網頁爬蟲流程 3
圖2.2 大臺北公車資訊網 4
圖2.3在公共運輸整合資訊流通服務平台標章 5
圖2.4 Web API表現方式 5
圖2.5 UDP 與TCP 資料差異 6
圖2.6 公路客運六都市區公車動態資料延遲時間 7
圖2.7 公車小幫手 1 8
圖2.8 公車小幫手 2 9
圖2.9 公車小幫手 3 10
圖2.10 公車小幫手 4 11
圖2.11 公車小幫手 5 12
圖3.1 未組裝的谷歌語音助理套件(v1.0) 13
圖3.2 語音識別擴充板 13
圖3.3 組裝完成之谷歌語音助理模組(v1.0) 14
圖3.4 樹莓派開發板(Raspberry Pi 3 Model B)[10] 14
圖3.5 谷歌雲端平台[11] 15
圖3.6.1 AIY語音模組開機畫面 17
圖3.6.2 AIY語音模組中cloudspeech_demo.py範例程式 17
圖4.1-1 在Thonny IDE下，成功爬取932公車資訊 19
圖4.1-2 在Thonny IDE下，成功爬取706公車資訊 20
圖4.1-3 對應國慶路(向西)站牌706公車資訊 20
圖4.1-4 在Thonny IDE下，成功爬取916公車資訊 21
圖4.1-5 在Thonny IDE下，成功爬取三峽-捷運永寧站公車資訊 21
圖4.1-6 在Thonny IDE下，成功爬取916公車資訊 22
圖4.1-7 對應國慶路(向西)站牌916公車資訊 22
圖4.1-8 在Thonny IDE下，成功爬取932公車資訊 23
圖4.1-9 在CLI下執行Python 程式，成功爬取932公車資訊 23
圖4.2 谷歌語音識別擴充板結合樹莓派開發板 24
圖4.3 公車站牌語音助理音箱運作流程圖 25
圖4.4 使用者按下按鈕後，播放歡迎詞與提示語音 27
圖4.5.1 語音播放916往捷運永寧站約3分語音檔 28
圖4.5.2 比對網頁資訊916往捷運永寧站約3分無誤 29
圖4.6.1 語音播放921往捷運景安站進站中語音檔 30
圖4.6.2 比對網頁資訊921往捷運景安站進站中無誤 31
圖4.7.1 語音播放706往西門尚未發車語音檔 32
圖4.7.2 比對網頁資訊706往西門尚未發車無誤 33
圖4.8.1 語音播放932繞國家教育研究院往板橋公車站今日未營運 34
圖4.8.2 比對網頁資訊932繞國家教育研究院往板橋公車站今日未營運無誤 35
圖4.9 文本轉語音檔及播放測試結果 36

表目錄
表5.1 兩種系統差異比較 38

[1] 李森光, 重度視障者使用大眾交通工具之研究以五位台北市重度視覺障礙者為例, 國立台灣師範大學特殊教育學系, 2011
[2] 維基百科, “網路爬蟲,”  website : https://zh.wikipedia.org/zh-tw/網路爬蟲
[3] 初學者必看-一個觀念-開啟python-網路爬蟲成長之路, website: https://medium.com/marketingdatascience/初學者必看-一個觀念-開啟python-網路爬蟲成長之路-含解說影片與程式碼-3ede7842dccf
[4] 大臺北公車資訊, website: https://ebus.gov.taipei/Stop/RoutesOfStop?
Stopid=2514702321
[5] 公共運輸整合資訊流通平台, website: https://ptx.transportdata.tw/
PTX/Management/AccountApply
[6] Web API (application programming interface)表現方式, website: https://ptxmotc.gitbooks.io/ptx-api-documentation/content/api-te-se/uri.html
[7] 公車API 動態資料使用注意事項, website: https://ptxmotc.gitbooks.
io/ptx-api-documentation/content/api-zi-liao-shi-yong-zhu-yi-shi-xiang/buslive.html
[8] 公車小幫手,  website: https://assistant.google.com/services/a/uid/
000000528cc246f6?hl=zh-TW
[9] Google AIY Voice Kit v1.0, Website: https://aiyprojects.withgoogle.
com/voice-v1/
[10] 樹莓派開發板 (Raspberry Pi 3B), website: https://www.raspberrypi.
com.tw/10684/55/
[11] Google Cloud Platform, website: https://console.cloud.google.com/
getting-started
[12] Google Assistant, website: https://assistant.google.com/
[13] Google Cloud Speech-to-Text, website: https://cloud.google.com/
speech-to-text/?
[14] gTTS (Google Text-to-Speech), website: https://github.com/
pndurette/gTTS/blob/master/README.md
[15] Taylor, P. (2009), Text-to-speech synthesis, Cambridge University Press.