Bài 1: Tổng quan Voice Assistant offline tiếng Việt trên Raspberry Pi

Bài toán thực tế

Hệ thống nhà thông minh cần nhận lệnh giọng nói tiếng Việt để điều khiển thiết bị (đèn, quạt, điều hòa, ổ cắm) mà không phụ thuộc internet.

Độ trễ thấp — lệnh được xử lý ngay trên thiết bị (<200 ms)
Riêng tư — âm thanh không rời khỏi mạng nội bộ
Hoạt động ổn định khi mất mạng internet
Chi phí thấp — không cần trả phí cloud API

Kiến trúc hệ thống

Mic USB → Raspberry Pi (Vosk) → Parse lệnh
                                     ├── GPIO → Relay → Thiết bị
                                     ├── MQTT → ESP32 / Node-RED
                                     └── espeak-ng → Loa (phản hồi)

Vì sao chọn Vosk?

Vosk là thư viện nhận dạng giọng nói offline mã nguồn mở, hỗ trợ tiếng Việt. Ưu điểm:

Model tiếng Việt nhỏ chỉ ~45 MB
API Python đơn giản
Hỗ trợ grammar giới hạn — chỉ nhận dạng từ vựng định sẵn → độ chính xác >95%
Chạy tốt trên Raspberry Pi 4 (4 GB RAM)

Danh sách lệnh hỗ trợ

COMMANDS = [
    "bật đèn",     "tắt đèn",
    "bật quạt",    "tắt quạt",
    "bật điều hòa","tắt điều hòa",
    "bật ổ cắm",   "tắt ổ cắm",
]

Phần cứng cần chuẩn bị

Raspberry Pi 4 (4 GB RAM trở lên)
MicroSD 32 GB Class 10
Nguồn 5V 3A USB-C
Mic USB (có noise cancellation càng tốt)
Module relay 4 kênh 5V
Loa USB hoặc 3.5mm (tùy chọn)

Cấu trúc thư mục dự án

voice-assistant/
├── main.py              # Entry point
├── listener.py          # Vosk speech recognition
├── gpio_controller.py   # GPIO / relay control
├── mqtt_client.py       # MQTT publisher
├── command_parser.py    # Parse text → action + device
├── tts.py               # Text-to-speech (espeak-ng)
├── config.py            # Hằng số cấu hình
├── requirements.txt
└── models/
    └── vosk-model-small-vn-0.4/