CN105553799A - 一种基于语音识别的智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于语音识别的智能家居系统,包括语音采集终端、智能家用设备、语音识别服务器以及主机，所述语音采集终端分别与所述语音识别服务器和主机相连，所述智能家用设备与所述主机相连，所述语音采集终端为智能语音音箱。本发明的有益效果在于，提供一种结构简单、成本低且使用方便的基于语音识别的智能家居系统。

Description

一种基于语音识别的智能家居系统
技术领域
本发明涉及一种基于语音识别的智能家居系统。
背景技术
智能家居是现代科学技术的发展与人类文明进步相结合的必然产物，其可以理解为是一种借助于传感器技术、通信技术、控制技术和计算机技术将现代家居中的家电设备、家居环境信息、家居安防设备等，通过网络的方式，连成的有机整体。智能家居系统的目的是要达到可测、可控、可管等，以期构建一个舒适、安全、智能、人性的家居环境。
在智能家居控制系统中，各家居设备的运行状态要达到可测、可观，家居设备之间要达到相互协调运转，并可以基于网络平台，达到远程可控、可管等。要实现这些功能，智能家居系统的构建至少包括三个方面，即：一是家庭内网，将各设备看作一个网络节点，通过有线或无线的方式，构建成一个内部设备网或内部传感网；二是家庭网关，其主要作用是汇聚来自家居设备的各种信息，通过Internet进行远程控制，并且能接受远程指令，调节家居设备的运行状态；三是控制平台，即人机交互界面。
目前智能家居系统的控制方式还是处于比较传统的模式，有以下三种类型：面板控制、触摸屏控制、第三方面板控制(智能手机、平板电脑等)。其中第三方面板控制为已经凭借其控制方便、能够远程操作等优势，越来越被广大用户所接受。同时，随着科学技术的不断发展，基于云计算和语音识别技术的语音控制方式也出现在人们的视野当中。语音控制技术能够让用户在人机交流界面上，直接以语音进行操作而无视面板的存在，让用户真正享受到智能化带来的简单生活。于是在第三方面板上搭载一款能够进行语音识别的软件，用户便能通过语音控制整个智能家居系统内的所有设备。
目前在Control4(美国智能家居的厂家)智能家居系统内，只有一家国外公司推出了语音控制的解决方案，那就是Houselogix(智能家居另一厂家)推出的一款名为VoicePod的手机应用程序，该程序采用谷歌公司的语音引擎来对用户的语音命令进行翻译，翻译成为计算机认识的文本信息，然后通过VoicePod云计算对用户的语音命令进行解析，解析完成后通过网络向主机发送包含了用户发出的命令关键字，然后由主机识别并对析，相关设备进行控制。但是对于用户来讲，还是存在一些不足。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本发明提供一种结构简单、成本低且使用方便的基于语音识别的智能家居系统。
本发明提供了一种基于语音识别的智能家居系统，包括语音采集终端、智能家用设备、语音识别服务器以及主机，所述语音采集终端分别与所述语音识别服务器和主机相连，所述智能家用设备与所述主机相连，所述语音采集终端为智能语音音箱，其中：
所述智能语音音箱包括:音箱壳体以及设置在所述音箱壳体底部的支撑座，所述音箱壳体由前壳体、中壳体和后壳体连接组成，所述前壳体、中壳体及后壳体的结合处均帖覆有防水胶纸；
所述前壳体表面设置有多个第一喇叭孔，所述前壳体中心位置竖直设置有第一控制面板，所述第一控制面板上设置有多个按键；
所述后壳体的表面设置有多个第二喇叭孔，所述后壳体中心位置竖直设置有第二控制面板，所述第二控制面板从上至下依次设置有内存卡插口、多个外部输入接口、电源开关按键以及电源输入接口；
所述音箱壳体内设置有控制电路板，所述控制电路板上设置有智能语音交互模块，所述智能语音智能交互模块包括语音信号采集装置、语音识别模块、WIFI模块、主控芯片、DSP芯片以及电源模块，所述语音信号采集装置通过DSP芯片与所述语音识别模块连接，所述电源模块、语音识别模块以及所述WIFI模块分别与所述主控芯片连接，所述主控芯片通过所述语音识别模块与所述语音识别服务器连接，所述语音信号采集装置包括麦克风、回音消除模块与运算放大器，所述麦克风经过所述回音消除模块、运算放大器与所述语音识别模块连接，还包括与所述主控芯片连接的低压差线性稳压器，所述电源模块经过所述低压差线性稳压器分别与所述语音识别模块和所述WIFI模块连接；
还包括语音控制服务器，所述语音控制服务器分别与所述语音识别服务器和主机通信连接。
可选的，所述DSP芯片内集成有语音唤醒模块以及两个24位高信噪比的模拟数字转换器。
可选的，所述前壳体和后壳体均为结构相同的椭圆形壳体，所述中壳体为与所述前壳体和所述后壳体相配合的圆柱体。
可选的，所述智能语音交互模块还包括与所述主控芯片连接的数字模拟转换器，所述数字模拟转换器经过音频功放电路与扬声器连接，所述音频功放电路与所述电源模块连接。
可选的，所述多个第一喇叭孔和所述第二喇叭孔均为圆孔。
可选的，所述多个按键为5个按键，分别均匀设置在所述第一控制面板上，从上至下分别为唤醒按键、第一音量/曲目调节按键、暂停/播放按键、第二音量/曲目调节按键以及收藏/联网按键。
可选的，所述多个外部输入接口为两个外部输入接口，从上至下依次分别为第一外部输入接口和第二外部输入接口。
可选的，所述第一控制面板下端还设置有工作状态指示灯。
可选的，所述智能家用设备包括电饭煲、空调以及洗衣机。
本发明具有以下优点和有益效果：本发明提供一种基于语音识别的智能家居系统，该基于语音识别的智能家居系统通过语音采集终端即智能语音音箱，可实现对智能家用设备的语音控制，提高了用户体验；同时该智能语音音箱通过设置在第一控制面板上的唤醒按键，可将其唤醒即开启并行相应的工作；另外，该智能语音音箱的音箱壳体由前壳体、中壳体和后壳体连接组成，组装且后期拆卸维修方便，提高了零部件的互换性，节省了企业的生产成本，其中前壳体、中壳体及后壳体的结合处均帖覆有防水胶纸，通过该防水胶纸，可提高该音箱壳体的密封性能和防水能力，可进一步延长该智能语音音箱的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的基于语音识别的智能家居系统的结构示意图；
图2为图1中智能语音交互模块的结构示意图；
图3为图1中智能语音音箱的主视结构示意图；
图4为图1中智能语音音箱的右视结构示意图；
图5为图1中智能语音音箱的后视结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至5所示：本发明实施例的一种基于语音识别的智能家居系统，包括语音采集终端1、智能家用设备3、语音识别服务器4以及主机3，语音采集终端分别与语音识别服务器和主机相连，智能家用设备与主机相连，语音采集终端为智能语音音箱，其中：
智能语音音箱1包括:音箱壳体以及设置在音箱壳体底部的支撑座400，音箱壳体由前壳体100、中壳体200和后壳体300连接组成，前壳体、中壳体及后壳体的结合处均帖覆有防水胶纸，通过该防水胶纸，可提高该音箱壳体的密封性能和防水能力，可进一步延长该智能语音音箱的使用寿命；
前壳体100表面设置有多个第一喇叭孔101，前壳体101中心位置竖直设置有第一控制面板500，第一控制面板500上设置有多个按键；
后壳体300的表面设置有多个第二喇叭孔301，后壳体中心位置竖直设置有第二控制面板600，第二控制面板600从上至下依次设置有内存卡插口601、多个外部输入接口、电源开关按键604以及电源输入接口605；
音箱壳体内设置有控制电路板，控制电路板上设置有智能语音交互模块，智能语音智能交互模块包括语音信号采集装置102、语音识别模块105、WIFI模块104、主控芯片106、DSP芯片103以及电源模块107，该主控芯片为ARM11核心、800MHZ，且为基于ARM架构，有着强大的运行能力，DSP(DigitalSignalProcess，数字信号处理)芯片为32位高性能低功耗DSP双核处理器，最大运算速度可达800MIPS，语音信号采集装置102通过DSP芯片103与语音识别模块105连接，电源模块107、语音识别模块105以及WIFI模块104分别与主控芯片106连接，主控芯片通过语音识别模块与语音识别服务器4连接，语音信号采集装置包括麦克风、回音消除模块与运算放大器，麦克风经过回音消除模块、运算放大器与语音识别模块连接，所述麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，通过麦克风可以实现语音信号的采集，并且将其转换成电压信号，而运算放大器将所述电压信号进一步放大，便于语音识别模块对语音信号的进一步处理，增加了语音信号识别的准确性；还包括与主控芯片连接的低压差线性稳压器(图中未画)，电源模块经过低压差线性稳压器分别与语音识别模块和WIFI模块连接，该低压差线性稳压器(LowDropoutRegulator，LDR)是一个自耗很低的微型片上系统，它通常具有极低的自有噪声和较高的电源抑制比。它可用于电流主通道控制，具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能，同时该低压差线性稳压器为语音识别模块和WIFI模块供电，能够保证所述语音识别模块和WIFI模块快速启动，并且具有过流限制、过热保护、过压关断、故障检测以及延迟安全供电的功能；
还包括语音控制服务器5，语音控制服务器分别与语音识别服务器和主机通信连接；该语音智能控制服务器包括语义分析模块、命令识别模块和网络控制模块。
作为上述实施例的优选实施方式，DSP芯片内集成有语音唤醒模块以及两个24位高信噪比的模拟数字转换器。
作为上述实施例的优选实施方式，前壳体和后壳体均为结构相同的椭圆形壳体，中壳体为与前壳体和后壳体相配合的圆柱体。
作为上述实施例的优选实施方式，智能语音交互模块还包括与主控芯片连接的数字模拟转换器，数字模拟转换器经过音频功放电路与扬声器连接，音频功放电路与电源模块连接。
作为上述实施例的优选实施方式，多个第一喇叭孔和第二喇叭孔均为圆孔。
作为上述实施例的优选实施方式，多个按键为5个按键，分别均匀设置在第一控制面板上500，从上至下分别为唤醒按键501、第一音量/曲目调节按键502、暂停/播放按键503、第二音量/曲目调节按键504以及收藏/联网按键505。
作为上述实施例的优选实施方式，多个外部输入接口为两个外部输入接口，从上至下依次分别为第一外部输入接口602和第二外部输入接口603。
作为上述实施例的优选实施方式，第一控制面板500下端还设置有工作状态指示灯506。
作为上述实施例的优选实施方式，智能家用设备包括电饭煲、空调以及洗衣机。
本发明实施例提供的基于语音识别的智能家居系统的工作过程如下：
步骤1、上述语音采集终端中设置的智能语音交互模块上的语音信号采集装置采集用户语音，并由对应的语音识别服务器进行识别，将用户语音结果通知语音智能控制服务器；
步骤2：所述语义分析模块对上述用户语音结果进行语义分析，识别出智能加油设备的控制基础命令；命令识别模块结合具体工程的配置信息与当前会话过程的情景产生控制命令；网络控制模块负责同步工程信息，发送控制命令，接收命令反馈给主机；
步骤3：主机控制相应的智能家用设备并做出应答，应答的结果反馈给语音采集终端，该语音采集终端进行播报。
本发明实施例提供的一种基于语音识别的智能家居系统的有益效果为：
该基于语音识别的智能家居系统通过语音采集终端即智能语音音箱，可实现对智能家用设备的语音控制，提高了用户体验；同时该智能语音音箱通过设置在第一控制面板上的唤醒按键，可将其唤醒即开启并进行相应的工作；另外，该智能语音音箱的音箱壳体由前壳体、中壳体和后壳体连接组成，组装且后期拆卸维修方便，提高了零部件的互换性，节省了企业的生产成本，其中前壳体、中壳体及后壳体的结合处均帖覆有防水胶纸，通过该防水胶纸，可提高该音箱壳体的密封性能和防水能力，可进一步延长该智能语音音箱的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种基于语音识别的智能家居系统，其特征在于：包括语音采集终端、智能家用设备、语音识别服务器以及主机，所述语音采集终端分别与所述语音识别服务器和主机相连，所述智能家用设备与所述主机相连，所述语音采集终端为智能语音音箱，其中：
所述智能语音音箱包括:音箱壳体以及设置在所述音箱壳体底部的支撑座，所述音箱壳体由前壳体、中壳体和后壳体连接组成，所述前壳体、中壳体及后壳体的结合处均帖覆有防水胶纸；
所述前壳体表面设置有多个第一喇叭孔，所述前壳体中心位置竖直设置有第一控制面板，所述第一控制面板上设置有多个按键；
所述后壳体的表面设置有多个第二喇叭孔，所述后壳体中心位置竖直设置有第二控制面板，所述第二控制面板从上至下依次设置有内存卡插口、多个外部输入接口、电源开关按键以及电源输入接口；
所述音箱壳体内设置有控制电路板，所述控制电路板上设置有智能语音交互模块，所述智能语音智能交互模块包括语音信号采集装置、语音识别模块、WIFI模块、主控芯片、DSP芯片以及电源模块，所述语音信号采集装置通过DSP芯片与所述语音识别模块连接，所述电源模块、语音识别模块以及所述WIFI模块分别与所述主控芯片连接，所述主控芯片通过所述语音识别模块与所述语音识别服务器连接，所述语音信号采集装置包括麦克风、回音消除模块与运算放大器，所述麦克风经过所述回音消除模块、运算放大器与所述语音识别模块连接，还包括与所述主控芯片连接的低压差线性稳压器，所述电源模块经过所述低压差线性稳压器分别与所述语音识别模块和所述WIFI模块连接；
还包括语音控制服务器，所述语音控制服务器分别与所述语音识别服务器和主机通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述DSP芯片内集成有语音唤醒模块以及两个24位高信噪比的模拟数字转换器。
3.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述前壳体和后壳体均为结构相同的椭圆形壳体，所述中壳体为与所述前壳体和所述后壳体相配合的圆柱体。
4.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述智能语音交互模块还包括与所述主控芯片连接的数字模拟转换器，所述数字模拟转换器经过音频功放电路与扬声器连接，所述音频功放电路与所述电源模块连接。
5.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述多个第一喇叭孔和所述第二喇叭孔均为圆孔。
6.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述多个按键为5个按键，分别均匀设置在所述第一控制面板上，从上至下分别为唤醒按键、第一音量/曲目调节按键、暂停/播放按键、第二音量/曲目调节按键以及收藏/联网按键。
7.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述多个外部输入接口为两个外部输入接口，从上至下依次分别为第一外部输入接口和第二外部输入接口。
8.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述第一控制面板下端还设置有工作状态指示灯。
9.根据权利要求1所述的基于语音识别的智能家居系统，其特征在于，所述智能家用设备包括电饭煲、空调以及洗衣机。
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