冬天來了，作為特困戶，每天早上起床速度都打敗全國3%的人。
倉促出門，常常不是穿少了就是沒帶傘沒帶口罩。
于是我就用python寫了個每日天氣播報跑在樹莓派上，既可以當鬧鐘，又可以預報當天天氣。 菜鳥上路，代碼只求實現功能，老鳥輕拍。
思路
1.調用和風天氣的API，獲取天氣數據
2.用百度語音API，將天氣數據合成語音
3.用樹莓派每天早上定時播報天氣（定時任務crontab + Python腳本 + mpg123播放器）
Python知識點
1.使用urllib2庫；
2.Python處理json數據；
3.linux的定時任務crontab。
實現
第一步、用和風天氣API獲取天氣數據
城市接口： https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=城市ID&key=你的認證key
2016-11-08 update 和風天氣的API11月初改版了，所以上述接口地址需要更換成新的，看了下就加了個“free-”，后面代碼加上就好了。
首先得注冊登錄和風天氣獲得key,在城市代碼里面找到想要查的城市ID，以北京為例：CN101010100
先不著急寫碼，我們用API調試工具試試這個接口，看看返回的是什么數據。
我用的是chrome下postman，打開postman，輸入接口鏈接：
https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=CN101010100&key=這里填你的key
返回的是JSON格式的，現在用Python調用一下這個接口試試：
# -*- coding: utf-8 -*-
import urllib2
#調用和風天氣的API
url = 'https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=CN101010100&key=你的key'
#用urllib2創建一個請求并得到返回結果
req = urllib2.Request(url)
resp = urllib2.urlopen(req).read()
print resp
這堆亂七八糟的是什么鬼，沒法看，我們就用postman看看結構就好了。
JSON表示的對象就是標準的JavaScript語言的對象，JSON和Python內置的數據類型有著對應關系如下：
Python內置的json模塊提供了非常完善的Python對象到JSON格式的轉換。我們用loads()方法把JSON反序列化為Python對象
#將JSON轉化為Python的數據結構
json_data = json.loads(resp)
print json_data
結果發現數據變成了u'XXXXX'的格式，這是因為反序列化得到的所有字符串對象默認都是unicode編碼的。
我們此時已經將天氣數據拿到，并且反序列化為Python對象了，只有提取我們需要的數據即可。看下天氣API提供哪些數據
我就每天早上聽一下今天的氣溫、風力、pm2.5、穿衣建議就好了。
現在以獲得pm2.5的值為例，一層層獲取到pm2.5的值
上面說了JSON里面{}對應的是Python的dict，[]對應的是Python里的list，上圖中可以比較清楚地知道這個JSON得到的Python數據其實是dict和list的多層嵌套。這里我們可以類比查《新華字典》，想要查到“天氣”這個詞，可以找到字母T的頁碼（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詞了。
最外層是個dict類型：
dict: {'HeWeather...": [ list]}
往里一層是多個dict，直接通過多層dict['key']['key2']...就能取得PM2.5的值了：
list 只有一個值，取list[0] （它的值是一個dict），取得天氣只需要
print json_data['HeWeather data service 3.0'][0]['aqi']['city']['pm25']
下面是完整的獲取天氣數據的代碼，這里其實只是為了實現功能，其實可以完善的地方很多：
# -*- coding: utf-8 -*-
import sys,urllib2, json
reload(sys) # Python2.5 初始化后會刪除 sys.setdefaultencoding 這個方法，我們需要重新載入
sys.setdefaultencoding('utf-8') #這個是解決合成中文文本的時候，Unicode和utf-8編碼問題的，可以嘗試注釋掉會不會報錯
#調用和風天氣的API
url = 'https://api.heweather.com/x3/weather?cityid=CN101010100&key=替換成你的KEY'
req = urllib2.Request(url)
resp = urllib2.urlopen(req).read()
#將JSON轉化為Python的數據結構
json_data = json.loads(resp)
data = json_data['HeWeather data service 3.0'][0]
#獲取PM2.5的值
pm25 = data['aqi']['city']['pm25']
#獲取空氣質量
air_quality = data['aqi']['city']['qlty']
#獲取城市
city = data['basic']['city']
#獲取現在的天氣、溫度、體感溫度、風向、風力等級
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']
#今天的天氣
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']
#天氣建議
#舒適度
comf = data['suggestion']['comf']['brf']
comf_txt = data['suggestion']['comf']['txt']
#流感指數
flu = data['suggestion']['flu']['brf']
flu_txt = data['suggestion']['flu']['txt']
#穿衣指數
drsg = data['suggestion']['drsg']['brf']
drsg_txt = data['suggestion']['drsg']['txt']
weather_forcast_txt = "%s今天白天天氣%s,夜間天氣%s,最高氣溫%s攝氏度,最低氣溫%s攝氏度,風力%s,風向%s,天氣舒適度：%s,%s,流感" \
"指數：%s,%s 穿衣指數：%s,%s 現在外面的天氣：%s,當前溫度:%s,當前風力:%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
第二步、將文字合成語音
我直接用的百度的語音合成API，調用方法很簡單(瀏覽器就可以玩）
1、同樣是注冊登錄獲得key，百度語音
2、注冊個應用，隨便啥應用都行，獲得APPID
這幾步都可以參考官方接入指南
3、獲得token（一個月有效期，過期再獲取即可）
瀏覽器輸入：
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”就是調用百度語音合成API要用的token
4、合成語音 ，必填、選填參數可看官方文檔
http://tsn.baidu.com/text2audio?tex=需要合成語音的文本&lan=zh&per=0&cuid=設備mac地址或手機的IMEI碼&ctp=1&tok=你的token
5、我們只需要把天氣文本放在第4步的鏈接tex=' '里面就好了
第三步、用樹莓派播放天氣預報
樹莓派上安裝linux音頻播放程序 mpg123，執行
sudo apt-get install mpg123
這玩意使用起來異常簡單，試試用命令行 “mpg123 語音url” 來播放在線的音頻
mpg123 http://tsn.baidu.com/text2audio?tex=需要合成語音的文本&lan=zh&per=0&cuid=設備mac地址或手機的IMEI碼&ctp=1&tok=你的token
現在只要把第一步獲得的天氣文本用mpg123播放就好了，在第一步的代碼基礎上加上這些：
url = "http://tsn.baidu.com/text2audio?tex=" + weather_forcast_txt + "&lan=zh&per=0&cuid=設備mac地址或手機的IMEI碼&ctp=1&tok=你的token"
os.system('mpg123 "%s"'%(url)) #需要import os
最后，定時執行天氣播報腳步就好了
用linux的crontab,可查看crontab定時任務
在終端執行
sudo crontab -e
新增一條
0 8 * * * python /home/pi/...(你的天氣播報腳本的路徑)
即每天8點整執行語音播報。
可優化的地方
1.用了幾天發現沒法正常播放音頻了，原因是百度語音合成的token之前我是獲取了寫死在代碼里的。重寫了一下調用百度語音合成的方法。
代碼不完善的地方歡迎留言討論，如果您覺得這篇文章對您有幫助請點個贊喲。
標簽：#Python# #天氣預報# #樹莓派#
