华为在2018年10月26日发布了一款音箱，AI智能音箱，载了来自猎户星空的语音合成技术。用户通过语音或者华为智能家居App，可轻松控制音箱的播放、暂停等等操作。
以华为AI智能音箱为背景，我们自己动手制作一个智能音箱，实现功能如下：
- 音箱本身可以播放音乐，通过按键切换歌曲、暂停继续、调节音量；
- PC上通过Qt程序可以远程控制音箱的播放，实现和按键相同的功能；
- 手机端开发Android APP，功能和Qt一样；
- Qt和Android增加语音识别模块，能识别基本的播放指令。
硬件平台
- mini2440或者其他可以运行Linux操作系统、带有音频输出接口的开发板；
- Android手机、PC。
软件平台
- 运行Linux操作系统的虚拟机；
- 阿里云或者其他公网服务器（腾讯云、华为云...）；
- Windows。
嵌入式端侧开发
select
音箱的控制分为两块，按键和网络（Qt和Android都通过socket和音箱通信）。主程序嵌入式select，按键在Linux操作系统中对应的是设备文件，socket也是一个文件，所以用select同时监听两个文件描述符。当有数据可读的时候，判断文件描述符并做出不同的处理。
多进程
音箱的核心任务是播放音乐。为了提升用户体验，即程序出bug的时候能保证音乐继续播放，播放方案选择多进程。
需要三个进程：
- 主进程负责接收指令（暂停、继续等等），并且根据收到的指令做出进一步的处理；
- 子进程负责创建孙进程，并且通过waitpid阻塞，知道一首音乐播放结束，回收进程资源；
- 孙进程通过exec函数调用播放进程madplay。
暂停继续功能通过信号SIGSTOP和SIGCONT实现，由父进程发送，子进程和孙进程接收。
上一首下一首功能由信号SIGKILL实现，父进程结束子进程和孙进程，重新启动子进程和孙进程，并提供下一首音乐信息。
共享内存
父进程、子进程、孙进程之间需要传递歌曲信息、播放模式等等信息，通过共享内存实现。共享内存也是通信效率最高的一种IPC方式。
服务器
如果要实现音箱的远程控制，必然离不开一台公网服务器。
libevent
服务器在整个项目中承担着转发的角色，一旦有大量的客户端上线，必将对服务器的性能提出很高的要求，所以选择libevent开源库来处理服务器端的并发操作。
json
整个项目通信的数据量并不大，所以采用json格式通信非常方便。端侧使用json-c库，服务器端使用jsonCPP库，Qt端使用Qjson库。
list
服务器在运行的过程中需要保存客户端的数据，比如音箱和APP的绑定关系、音箱和APP是否在线、APP注册的用户名和密码，这些数据都保存在链表中。与之对应的，如果想要长期保存数据，还要再加上数据库。
Qt/Android
APP主要是良好的人机交互，功能的话，加上几个按键，能通过socket把指令发送到服务器就行。