ElatoAI:在 Arduino ESP32 上运行实时语音 AI 模型

ESP32ElatoAIArduino上运行实时语音
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ElatoAI 让你在 ESP32 上运行由 100 多种语音 AI 模型驱动的实时语音系统,并通过安全 WebSocket 与边缘函数实现全球范围内 20 分钟以上的不间断对话。

📱 应用设计

通过 ElatoAI Web 应用,你可以直接在手机上控制自己的 ESP32 AI 设备。

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🌟 完整功能列表

  1. 实时语音转语音:由 OpenAI Realtime API、Gemini Live API、xAI Grok Voice Agent API、Eleven Labs Conversational AI Agents 和 Hume AI EVI4 驱动的即时语音转换。
  2. 创建自定义 AI 智能体:创建具有不同人格和声音的 AI 智能体。
  3. 可自定义语音:从多种声音和人格配置中进行选择。
  4. 安全 WebSocket:可靠且加密的 WebSocket 通信。
  5. 服务端 VAD 轮次检测:智能对话轮次处理,让交互更自然。
  6. Opus 音频压缩:以极低带宽实现高质量音频流传输。
  7. 全球边缘性能:低延迟的 Deno Edge Functions 确保全球范围内的顺畅对话。
  8. ESP32 Arduino 框架:经过优化且易于集成的硬件方案。
  9. 对话历史:查看历史对话记录。
  10. 设备管理与认证:注册并管理你的设备。
  11. 用户认证:安全的用户身份认证与授权。
  12. 通过 WebRTC 和 WebSocket 对话:在 NextJS Web 应用中用 WebRTC 与 AI 对话,在 ESP32 上通过 WebSocket 对话。
  13. 音量控制:通过 NextJS Web 应用控制 ESP32 扬声器音量。
  14. 实时转录:对话实时转录结果存储在 Supabase 数据库中。
  15. OTA 更新:支持 ESP32 固件空中更新。
  16. 通过 captive portal 管理 Wi-Fi:直接在 ESP32 设备上连接 Wi-Fi 或热点。
  17. 恢复出厂设置:通过 NextJS Web 应用对 ESP32 设备执行恢复出厂设置。
  18. 按钮和触摸支持:可以通过按钮或触摸传感器控制 ESP32 设备。
  19. 无需 PSRAM:设备无需 PSRAM 即可运行语音转语音 AI。
  20. Web 客户端 OAuth:让用户管理自己的 AI 角色和设备。
  21. 音高控制:在 NextJS Web 应用中调整 AI 声音音高,做出更卡通化的声音。
  22. 工具调用:从 ESP32 设备调用边缘函数中的工具和函数,构建完整的语音 AI 智能体。
  23. 轻触唤醒:轻触触摸板即可从休眠中唤醒。
  24. 部署到 Cloudflare:借助 Cloudflare Voice Agents 和 Durable Objects 连接任意 LLM、TTS、STT 服务。

项目架构

ElatoAI 由三个主要组件组成:

  1. 前端客户端(部署在 Vercel 上的 Next.js)- 用于创建并与 AI 智能体对话,并将其“发送”到你的 ESP32 设备
  2. 边缘服务函数Deno Edge 或 Cloudflare Workers)- 用于处理来自 ESP32 设备的 WebSocket 连接以及对模型提供商 API 的调用
  3. ESP32 IoT 客户端PlatformIO/Arduino)- 接收来自边缘服务函数的 WebSocket 连接,并通过 Deno 边缘服务器或 Cloudflare Durable Objects 把音频发送给模型提供商

📊 关键指标

  • 延迟:全球往返延迟小于 2 秒
  • 音频质量:12kbps Opus 编码(高清晰度)+ 24kHz 采样率
  • 不间断对话:全球范围内最长可达 20 分钟连续对话
  • 全球可用性:通过边缘计算优化

🛡 安全性

  • 使用安全 WebSocket(WSS)进行加密数据传输
  • 可选:使用 256 位 AES 加密 API Key
  • 使用 Supabase DB 进行安全认证
  • 所有表均采用 Postgres RLS

🚫 限制

  • 连接边缘服务器时有 3-4 秒冷启动时间
  • 已测试最长连续对话约为 17 分钟
  • 超过 wall clock time 后边缘服务器会停止
  • ESP32 上尚未支持语音打断检测

Github:https://github.com/akdeb/ElatoAI

 

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