【ESP32接入语言大模型之智谱清言】

1. 智谱清言

讲解视频：

随着人工智能技术的不断发展，自然语言处理领域也得到了广泛的关注和应用。智谱清言作为千亿参数对话模型 基于ChatGLM2模型开发，支持多轮对话，具备内容创作、信息归纳总结等能力。可以快速注册体验中国版语言大模型，与GLM大模型进行对话。本文将重点介绍如何通过ESP32接入国产大模型之智谱清言api。
智谱清言官网地址：https://open.bigmodel.cn/
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【ESP32接入国产大模型之文心一言】
【ESP32接入语言大模型之通义千问】
这一次还是采用Arduino编程就会轻松许多开发。这样就可以把大模型装进口袋啦

1.1 了解智谱清言api

为方便用户使用，我们提供了 SDK 和原生 HTTP 来实现模型 API 的调用，建议您使用 SDK 进行调用以获得更好的编程体验。
api简介

官方提供两种SDK调用方
Python： https://github.com/zhipuai/zhipuai-sdk-python
Java： https://github.com/zhipuai/zhipuai-sdk-java。

1.1.1 SDK调用方式

平台提供了同步、异步、SSE 三种调用方式（调用方式取决于具体模型的支持情况）

1. 同步调用
   调用后即可一次性获得最终结果

import zhipuai
zhipuai.model_api.invoke(
    model="具体的模型编码",
    ... # 具体模型参数
)

2. 异步调用
   调用后会立即返回一个任务 ID ，然后用任务ID查询调用结果（根据模型和参数的不同，通常需要等待10-30秒才能得到最终结果）

import zhipuai
zhipuai.model_api.async_invoke(
    model="具体的模型编码",
    ... # 具体模型参数
)

3. SSE 调用（可参考Server-Sent Events 教程）
   调用后可以流式的实时获取到结果直到结束

import zhipuai
zhipuai.model_api.sse_invoke(
    model="具体的模型编码",
    ... # 具体模型参数
)

1.1.2 HTTP 调用

同时支持标准的 HTTP 调用

POST https://open.bigmodel.cn/api/paas/v3/model-api/{model}/{invoke_method}

请求头
Content-Type : application/json

Authorization : 鉴权token，见如下 接口鉴权说明

路径参数
model : 具体的模型编码

invoke_method : 调用方式，取值为 invoke : 同步调用，async-invoke : 异步调用，sse-invoke : SSE 调用

1.2 接口鉴权

我们的所有 API 使用 API Key 进行身份验证。您可以访问智谱AI开放平台 API Keys 页面查找您将在请求中使用的 API Key。

提示 请注意保护您的密钥信息！不要与他人共享或在任何客户端代码（浏览器、应用程序）中公开您的 API Key。如您的 API Key存在泄露风险，您可以通过删除该密钥来保护您的账户安全。

本版本对鉴权方式进行了升级，历史已接入平台的用户可继续沿用老版本的鉴权方式。新版本的鉴权方法可参考以下详细描述：

1.2.1 非SDK用户鉴权

在调用模型接口时需要传鉴权 token 进行认证；当前平台鉴权 token 由用户端生成，鉴权 token 生成采用标准 JWT 中提供的创建方法生成（详细参考：https://jwt.io/introduction）。

第一步 获取您的 API Key

登录到智谱AI开放平台 API Keys 页面获取最新版生成的用户 API Key

新版机制中平台颁发的 API Key 同时包含 “用户标识 id” 和 “签名密钥 secret”，即格式为 {id}.{secret} 。

第二步 使用 JWT 组装

用户端需引入对应 JWT 相关工具类，并按以下方式组装 JWT 中 header、payload 部分

1、header 具体示例

{“alg”:“HS256”,“sign_type”:“SIGN”}

alg : 属性表示签名使用的算法，默认为 HMAC SHA256（写为HS256）

sign_type : 属性表示令牌的类型，JWT 令牌统一写为 SIGN 。

2、payload 具体示例

{“api_key”:{ApiKey.id},“exp”:1682503829130, “timestamp”:1682503820130}

api_key : 属性表示用户标识 id，即用户API Key的{id}部分
exp : 属性表示生成的JWT的过期时间，客户端控制，单位为毫秒
timestamp : 属性表示当前时间戳，单位为毫秒
第三步 将鉴权 token 放入 HTTP 请求的 header 中

用户需要将生成的鉴权 token 放入 HTTP 的 Authorization header 头中：

Authorization: 鉴权token

Example: Python 语言中的鉴权 token 组装过程

import time
import jwt

def generate_token(apikey: str, exp_seconds: int):
    try:
        id, secret = apikey.split(".")
    except Exception as e:
        raise Exception("invalid apikey", e)

    payload = {
        "api_key": id,
        "exp": int(round(time.time() * 1000)) + exp_seconds * 1000,
        "timestamp": int(round(time.time() * 1000)),
    }

    return jwt.encode(
        payload,
        secret,
        algorithm="HS256",
        headers={"alg": "HS256", "sign_type": "SIGN"},
    )

apikey = "d210a197ee4e2afde338aefd594bf111.VQCNSY1234LhBsax"
exp_seconds = 3600*24*10
print(generate_token(apikey,exp_seconds))

打印API key信息

1.4 同步调用

接口请求

传输方式	https
请求地址	https://open.bigmodel.cn/api/paas/v3/model-api/chatglm_turbo/invoke
调用方式	同步调用，等待模型执行完成并返回最终结果
字符编码	UTF-8
接口请求格式	JSON
响应格式	JSON
接口请求类型	POST
开发语言	任意可发起 http 请求的开发语言

1.4.1 接口请求参数

Python 调用示例

zhipuai.api_key = "your api key"
# 请求模型
response = zhipuai.model_api.invoke(
    model="chatglm_turbo",
    prompt=[
        {"role": "user", "content": "你好"},
        {"role": "assistant", "content": "我是人工智能助手"},
        {"role": "user", "content": "你叫什么名字"},
        {"role": "assistant", "content": "我叫chatGLM"},
        {"role":"user", "content":"你都可以做些什么事"},
    ]
)

大家根据自己的需要选择参数，注意上面框框是必填内容下面代码有所体现。

1.4.2 接口响应参数

响应示例

{
  "code": 200,
  "msg": "",
  "success": true,
  "data": {
      "task_id": "75931252186628016897601864755556524089",
      "request_id": "123445676789",
      "task_status": "SUCCESS",
      "choices": [
          {"role": "assistant", "content":"作为一个大型语言模型,我可以完成许多不同的任务,包括但不限于: \n1. 回答问题 \n2.提供建议……"}
      ],
      "usage": {
          "prompt_tokens": 215,
          "completion_tokens": 302,
          "total_tokens": 517
      }     
  }
}

2. 先决条件

在继续此项目之前，请确保检查以下先决条件。

我们将使用 Arduino IDE 对 ESP32/ESP8266 开发板进行编程，因此在继续本教程之前，请确保已在 Arduino IDE 中安装这些开发板。

2.1 环境配置

1. Arduino IDE：下载并安装 Arduino IDE；
2. ESP32 开发板库：在 Arduino IDE 中添加 ESP32 支持；
   参考博客：【esp32c3配置arduino IDE教程】
   为安装过程留出一些时间，具体时间可能因您的互联网连接而异。

2.2 所需零件

要学习本教程，您需要1个 ESP32 开发板或者ESP32C3，建议使用后者，笔者发现同样的代码后者可以轻松调用，ESP32不行（可能板子坏了）。

• 1 x ESP32（阅读最佳 ESP32开发板)
• 1 x ESP32C3(实惠的Arduino开发板——合宙ESP32C3)
  

3. 核心代码

esp32 Arduino代码如下

#include 
#include 
#include 

// Replace with your network credentials
const char* ssid = "J09 502";
const char* password = "qwertyuiop111";

// Replace with your OpenAI API key
const char* apiKey = "eyJhbGciE0OTI4O1NiIsInNpZ25fdHlwZSI6IlNJR04iOjE3MDU2NjE0OTI4.eyJhcGlfa2V5IjoiZDIxMGExOTdlZTRlMmFmZGUzMzhhZWZkNTk0YmZkYWEiLCJleHAiOjE3MDU2NjE0OTI4OTAsGtQbYpnTTdGFtcCI6MTcwNDc5NzQ5Mjg5MH0._NT2-3q6ndo-RMiHUs4Irb0GtQbYpnTT0piBuXbgFds";

// Send request to OpenAI API
String inputText = "你好，智谱！";
String apiUrl = "https://open.bigmodel.cn/api/paas/v3/model-api/chatglm_turbo/invoke";

String answer;
String getGPTAnswer(String inputText) {
  HTTPClient http;
  http.begin(apiUrl);
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  http.addHeader("Authorization", String(apiKey));
  String payload = "{\"prompt\":{\"role\": \"user\",\"content\": \"" + inputText + "\"}}";
  int httpResponseCode = http.POST(payload);
  if (httpResponseCode == 200) {
    String response = http.getString();
    http.end();
    Serial.println(response);

    // Parse JSON response
    DynamicJsonDocument jsonDoc(1024);
    deserializeJson(jsonDoc, response);
    String outputText = jsonDoc["data"]["choices"][0]["content"];
    return outputText;
    // Serial.println(outputText);
  } else {
    http.end();
    Serial.printf("Error %i \n", httpResponseCode);
    return "";
  }
}

void setup() {
  // Initialize Serial
  Serial.begin(115200);

  // Connect to Wi-Fi network
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to WiFi ..");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print('.');
    delay(1000);
  }
  Serial.println(WiFi.localIP());
  answer = getGPTAnswer(inputText);
  Serial.println("Answer: " + answer);
  Serial.println("Enter a prompt:");

}

void loop() {
  // do nothing
  if (Serial.available()) {
    inputText = Serial.readStringUntil('\n');
    // inputText.trim();
    Serial.println("\n Input:"+inputText);

    answer = getGPTAnswer(inputText);
    Serial.println("Answer: " + answer);
    Serial.println("Enter a prompt:");
  }
  // delay(2);
}

这段代码是一个基于Arduino平台（可能是ESP32或ESP8266）的示例，它通过WiFi连接到指定的无线网络，并利用HTTPClient库向智谱清言API发送POST请求以获取AI生成的回答。以下是详细的解释：

1. 导入必要的库：

#include 
#include 
#include 

2. 第一处修改定义Wi-Fi网络凭证：

const char* ssid = "J09 502";
const char* password = "qwertyuiop111";

3. 第二处修改定义要调用的APIkey：

const char* apiKey = "eyJhbGciE0OTI4O1NiIsInNpZ25fdHlwZSI6IlNJR04iOjE3MDU2NjE0OTI4.eyJhcGlfa2V5IjoiZDIxMGExOTdlZTRlMmFmZGUzMzhhZWZkNTk0YmZkYWEiLCJleHAiOjE3MDU2NjE0OTI4OTAsGtQbYpnTTdGFtcCI6MTcwNDc5NzQ5Mjg5MH0._NT2-3q6ndo-RMiHUs4Irb0GtQbYpnTT0piBuXbgFds";

4. 定义输入文本和函数 getGPTAnswer(String inputText)：

• 输入文本是固定的问候语"你好，文通义千问"，在实际应用中可以根据需要修改。
• 函数 getGPTAnswer() 负责执行以下操作：
  初始化HTTPClient对象并设置目标URL。设置Content-Type头信息，构造请求体payload，将用户输入的内容添加到JSON结构中。发送POST请求并检查HTTP响应码。如果响应码为200，则读取并解析返回的JSON数据，提取出结果字段作为回答。若非200，则返回错误字符串 “”。

5. setup() 函数：

• 初始化串口通信， 连接到指定的Wi-Fi网络。
• 连接成功后，获取一个初始的回答并打印出来，然后提示用户输入新的问题。

6. loop() 函数：

• 检查串口是否有可用的数据输入。
• 如果有新输入，读取一行内容，调用 getGPTAnswer() 函数获取AI回答，并将对话过程输出到串口。

注意：虽然代码中有OpenAI API相关注释，但实际上该代码是针对通义千问API编写的。如果你想要与OpenAI API交互，你需要使用OpenAI提供的API URL、access token及相应的JSON结构进行请求。

4. 上传验证

打开串口监视器，注意右下角选择换行符，选择115200波特率，输入你想问的问题，他就可以回答你

4.1 对话测试

4.2 报错

如果返回error ，大家对照列表查询错误代码，结合提示排查解决

5. 总结

现在，我们在本教程中，您学习了如何使用ESP32接入语言大模型之智谱清言。从而实现对外部世界进行感知，充分认识这个有机与无机的环境，后期会持续分享esp32跑freertos实用案列科学地合理地进行创作和发挥效益，然后为人类社会发展贡献一点微薄之力。

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