python每日天气播报

冬天来了，作为特困户，每天早上起床速度都打败全国3%的人。
仓促出门，常常不是穿少了就是没带伞没带口罩。
于是我就用python写了个每日天气播报跑在树莓派上，既可以当闹钟，又可以预报当天天气。 菜鸟上路，代码只求实现功能，老鸟轻拍。

思路

1.调用和风天气的API，获取天气数据
2.用百度语音API，将天气数据合成语音
3.用树莓派每天早上定时播报天气（定时任务crontab + Python脚本 + mpg123播放器）

Python知识点

1.使用urllib2库；
2.Python处理json数据；
3.linux的定时任务crontab。

实现

第一步、用和风天气API获取天气数据

城市接口： https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=城市ID&key=你的认证key

2016-11-08 update 和风天气的API11月初改版了，所以上述接口地址需要更换成新的，看了下就加了个“free-”，后面代码加上就好了。

接口地址变了

首先得注册登录和风天气获得key,在城市代码里面找到想要查的城市ID，以北京为例：CN101010100

城市ID

先不着急写码，我们用API调试工具试试这个接口，看看返回的是什么数据。
我用的是chrome下postman，打开postman，输入接口链接：

https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=CN101010100&key=这里填你的key

API调试工具
返回的是JSON格式的，现在用Python调用一下这个接口试试：

# -*- coding: utf-8 -*-
import urllib2
#调用和风天气的API
url = 'https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=CN101010100&key=你的key'
#用urllib2创建一个请求并得到返回结果
req = urllib2.Request(url)
resp = urllib2.urlopen(req).read()
print resp

python返回的数据

这堆乱七八糟的是什么鬼，没法看，我们就用postman看看结构就好了。

JSON表示的对象就是标准的JavaScript语言的对象，JSON和Python内置的数据类型有着对应关系如下：

Python内置数据类型和JSON的对应关系 对应关系

Python内置的json模块提供了非常完善的Python对象到JSON格式的转换。我们用loads()方法把JSON反序列化为Python对象

#将JSON转化为Python的数据结构
json_data = json.loads(resp)
print json_data

结果发现数据变成了u'XXXXX'的格式，这是因为反序列化得到的所有字符串对象默认都是unicode编码的。

结果

我们此时已经将天气数据拿到，并且反序列化为Python对象了，只有提取我们需要的数据即可。看下天气API提供哪些数据

postman上的JSON结构

我就每天早上听一下今天的气温、风力、pm2.5、穿衣建议就好了。

现在以获得pm2.5的值为例，一层层获取到pm2.5的值

pm2.5的值

上面说了JSON里面{}对应的是Python的dict，[]对应的是Python里的list，上图中可以比较清楚地知道这个JSON得到的Python数据其实是dict和list的多层嵌套。这里我们可以类比查《新华字典》，想要查到“天气”这个词，可以找到字母T的页码（按A~Z的有序列表），再找到“tian”所在的位置，一步步往里找就成找到想要的词了。

最外层是个dict类型：
dict: {'HeWeather...": [ list]}
往里一层是多个dict，直接通过多层dict['key']['key2']...就能取得PM2.5的值了：
list 只有一个值，取list[0] （它的值是一个dict），取得天气只需要

print json_data['HeWeather data service 3.0'][0]['aqi']['city']['pm25']

下面是完整的获取天气数据的代码，这里其实只是为了实现功能，其实可以完善的地方很多：

# -*- coding: utf-8 -*-
import sys,urllib2, json

reload(sys) # Python2.5 初始化后会删除 sys.setdefaultencoding 这个方法，我们需要重新载入
sys.setdefaultencoding('utf-8') #这个是解决合成中文文本的时候，Unicode和utf-8编码问题的，可以尝试注释掉会不会报错

#调用和风天气的API
url = 'https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=CN101010100&key=替换成你的KEY'
req = urllib2.Request(url)
resp = urllib2.urlopen(req).read()

#将JSON转化为Python的数据结构
json_data = json.loads(resp)
data = json_data['HeWeather data service 3.0'][0]

#获取PM2.5的值
pm25 = data['aqi']['city']['pm25']
#获取空气质量
air_quality = data['aqi']['city']['qlty']

#获取城市
city = data['basic']['city']

#获取现在的天气、温度、体感温度、风向、风力等级
now_weather = data['now']['cond']['txt']
now_tmp = data['now']['tmp']
now_fl = data['now']['fl']
now_wind_dir = data['now']['wind']['dir']
now_wind_sc = data['now']['wind']['sc']

#今天的天气
today = data['daily_forecast'][0]
weather_day = today['cond']['txt_d']
weather_night = today['cond']['txt_n']
tmp_high = today['tmp']['max']
tmp_low = today['tmp']['min']
wind_dir = today['wind']['dir']
wind_sc = today['wind']['sc']

#天气建议

#舒适度
comf = data['suggestion']['comf']['brf']
comf_txt = data['suggestion']['comf']['txt']

#流感指数
flu = data['suggestion']['flu']['brf']
flu_txt = data['suggestion']['flu']['txt']

#穿衣指数
drsg = data['suggestion']['drsg']['brf']
drsg_txt = data['suggestion']['drsg']['txt']

weather_forcast_txt = "%s今天白天天气%s,夜间天气%s,最高气温%s摄氏度,最低气温%s摄氏度,风力%s,风向%s,天气舒适度：%s,%s,流感" \
                      "指数：%s,%s 穿衣指数：%s,%s 现在外面的天气：%s,当前温度:%s,当前风力:%s"%(city,weather_day,weather_night,tmp_high,tmp_low,wind_sc,wind_dir,comf,comf_txt,flu,flu_txt,drsg,drsg_txt,now_weather,now_tmp,now_wind_sc)

print weather_forcast_txt

运行结果

第二步、将文字合成语音

我直接用的百度的语音合成API，调用方法很简单(浏览器就可以玩）
1、同样是注册登录获得key，百度语音
2、注册个应用，随便啥应用都行，获得APPID
这几步都可以参考官方接入指南
3、获得token（一个月有效期，过期再获取即可）
浏览器输入：

https://openapi.baidu.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials&client_id=你的AppID&client_secret=你的AppKey

返回的JSON里面的“access_token”就是调用百度语音合成API要用的token

4、合成语音 ，必填、选填参数可看官方文档

http://tsn.baidu.com/text2audio?tex=需要合成语音的文本&lan=zh&per=0&cuid=设备mac地址或手机的IMEI码&ctp=1&tok=你的token    

5、我们只需要把天气文本放在第4步的链接tex=' '里面就好了

第三步、用树莓派播放天气预报

树莓派上安装linux音频播放程序 mpg123，执行

sudo apt-get install mpg123  

这玩意使用起来异常简单，试试用命令行 “mpg123 语音url” 来播放在线的音频

mpg123 http://tsn.baidu.com/text2audio?tex=需要合成语音的文本&lan=zh&per=0&cuid=设备mac地址或手机的IMEI码&ctp=1&tok=你的token 

现在只要把第一步获得的天气文本用mpg123播放就好了，在第一步的代码基础上加上这些：

url = "http://tsn.baidu.com/text2audio?tex=" + weather_forcast_txt + "&lan=zh&per=0&cuid=设备mac地址或手机的IMEI码&ctp=1&tok=你的token"

os.system('mpg123 "%s"'%(url)) #需要import  os

最后，定时执行天气播报脚步就好了

用linux的crontab,可查看crontab定时任务
在终端执行

sudo crontab -e

新增一条

0 8 * * * python /home/pi/...(你的天气播报脚本的路径)  

即每天8点整执行语音播报。

可优化的地方

1.用了几天发现没法正常播放音频了，原因是百度语音合成的token之前我是获取了写死在代码里的。重写了一下调用百度语音合成的方法。

代码不完善的地方欢迎留言讨论，如果您觉得这篇文章对您有帮助请点个赞哟。

标签：#Python# #天气预报# #树莓派#