CN106647311B

CN106647311B - 智能中控系统、设备、服务器及智能设备控制方法

Info

Publication number: CN106647311B
Application number: CN201710030550.1A
Authority: CN
Inventors: 陈晓禾; 吴玲俐; 申泽宇; 任杰; 陈剑; 王赛泽; 严茂水
Original assignee: Shanghai Xiaoi Robot Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Xiaoi Robot Technology Co Ltd
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2037-01-16
Also published as: CN106647311A

Abstract

本发明公开了一种智能中控系统、设备、服务器及智能设备控制方法，所述方法包括：获取自然语言指令；对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，并获取所述语义模板对应的模式；调取所述模式对应的模式信息，所述模式信息包括目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。本发明具有自然语言处理能力，可实现通过远场语音命令或者文本命令批量控制家庭用电设备，控制效率得到了极大的提升，且用户的学习成本低，更易使用。

Description

智能中控系统、设备、服务器及智能设备控制方法

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能中控系统、设备、服务器及智能设备控制方法。

背景技术

智能家居是通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。人们在日常生活中可以通过中控类设备对家居家电设备进行远程控制和操作，以达到提高生活舒适性的目的。

然而，现有的中控类设备存在如下技术缺陷：

1，中控类设备通常只能做到一条语音指令控制一台设备，且控制命令限定为关键词，导致控制效率低下；

2，中控类设备如使用语音作为控制，无法实现2米以外稳定地控制，无法满足家庭的使用需求；

3，中控类设备大都无法全面覆盖家庭内的设备，使得家庭内只有部分设备可以兼容、接入中控。

发明内容

本发明提供一种智能中控系统、设备、服务器及智能设备控制方法，用以解决现有技术中的中控类设备控制效率低下的问题。

依据本发明的一个方面，提供一种智能中控系统，用于对多个智能设备进行控制，包括：输入模块、通信模块、指令处理模块、模式信息存储模块和控制模块；

所述输入模块，用于获取自然语言指令；

所述通信模块，用于负责所述控制模块与各智能设备之间的通信；

所述指令处理模块，用于对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板获取对应模式；

所述模式信息存储模块，用于存储所述模式的模式信息，所述模式信息包括所述各智能设备中的目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

所述控制模块，用于接收到所述指令处理模块发送的模式时，调取所述模式信息存储模块中的对应模式信息，并通过所述通信模块控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

依据本发明的另一个方面，提供一种智能中控设备，用于对多个智能设备进行控制，包括：通信模块、模式信息存储模块、输入模块和控制模块；

所述通信模块，用于负责所述控制模块与服务器及各智能设备之间的通信；

所述模式信息存储模块，用于存储模式的模式信息，所述模式信息包括所述各智能设备中的目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

所述输入模块，用于获取自然语言指令；

所述控制模块，用于控制所述通信模块将所述自然语音指令发送到服务器，并接收到所述服务器发送的模式时，调取所述模式信息存储模块中的对应模式信息，并通过所述通信模块控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

依据本发明的第三个方面，提供一种服务器，包括：

信息接收模块，用于接收智能中控设备发送的自然语言指令，并将其发送至指令处理模块；

指令处理模块，对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板获取对应模式；

信息发送模块，用于将所述指令处理模块获取的模式发送至所述智能中控设备。

依据本发明的第四个方面，提供一种智能设备控制方法，包括：

获取自然语言指令；

对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，并获取所述语义模板对应的模式；

调取所述模式对应的模式信息，所述模式信息包括目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

本发明有益效果如下：

本发明具有自然语言处理能力，可实现通过远场语音命令或者文本命令批量控制家庭用电设备，控制效率得到了极大的提升，且用户的学习成本低，更易使用；

本发明具有远场语音功能，可实现至少5米范围内的稳定控制，更适合家庭场景；

本发明具有WiFi模块、433MHz射频模块、蓝牙模块、Zigbee模块、电力线载波通信模块和红外模块，可以全面的兼容家庭内的用电设备。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明第一实施例提供的一种智能中控系统的结构框图；

图2为本发明第二实施例提供的一种智能中控设备的结构框图；

图3为本发明第二实施例提供的一种服务器的结构框图；

图4为本发明第三实施例提供的一种智能中控设备的结构图；

图5为本发明第三实施例中智能中控设备拾取用户语音命令进行智能设备控制的示意图；

图6为本发明第三实施例中智能中控设备与手机app的绑定流程图；

图7为本发明第三实施例中通过手机app配置模式信息的流程图；

图8为本发明第三实施例中智能中控设备实现家庭设备联动控制的流程图；

图9为本发明第四实施例提供的一种智能设备控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明第一实施例中提供一种智能中控系统，用于对多个智能设备进行控制，如图1所示，包括：输入模块110、通信模块120、指令处理模块130、模式信息存储模块140和控制模块150；其中：

输入模块110，用于获取自然语言指令；

通信模块120，用于负责控制模块150与各智能设备之间的通信；

指令处理模块130，用于对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板获取对应模式；

模式信息存储模块140，用于存储所述模式的模式信息，所述模式信息包括所述各智能设备中的目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

控制模块150，用于接收到指令处理模块130发送的模式时，调取所述模式信息存储模块140中的对应模式信息，并通过通信模块120控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

本发明实施例所述系统具有自然语言处理能力，可通过获取的自然语言指令对智能设备进行批量控制，提高了控制效率，同时用户的学习成本低，更易使用。

本发明实施例中，输入模块110，包括以下单元中的一个或两个：

文本指令输入单元，用于获取输入的文本自然语言指令；

语音指令输入单元，用于拾取预设范围内的语音自然语言指令。

即，本发明实施例所述输入模块110可以获取文本自然语言指令和/或语音自然语言指令。较佳的，本实施例中，选取的语音指令输入单元具有可拾取5米范围内的语音指令，以使本实施例所述智能中控系统更适合家庭场景。

本实施例中，按照输入模块110获取的指令类型，指令处理模块130进行不同的处理，具体的，当输入模块110只能获取文本自然语言指令，则指令处理模块130可以仅包括语义识别单元和模式匹配单元；当输入模块110即能获取文本自然语言指令，也能获取语音自然语言指令时，指令处理模块130包括语音识别单元、语义识别单元以及模式匹配单元；其中：

语音识别单元，用于对指令处理模块接收到的语音自然语言指令进行语音识别得到自然语言文本，并将其输出到语义识别单元；

语义识别单元，用于对语音识别单元识别得到的自然语言文本或者指令处理模块接收到的文本自然语言指令进行语义识别得到语义模板；

模式匹配单元，用于根据所述语义模板，通过预设的语义模板与模式的映射列表得到对应模式。

本发明实施例中，同一模式对应一个或多个语义模板，同一语义模板对应一个或多个语音指令。

语义模板可以为抽象语义表达式或标准问，语音指令可以为对应某抽象语义表达式的指令文本或对应某标准问的扩展问。

其中，“标准问”是用来表示某个知识点的文字，主要目标是表达清晰，便于维护。例如，“彩铃的资费”就是表达清晰的标准问描述。这里的“问”不应被狭义地理解为“询问”，而应广义地来理解一“输入”，该“输入”具有对应的“输出”。例如，对于用于控制系统的语义识别而言，用户的一个指令，例如“打开收音机”也应可以被理解为是一个“问”，此时对应的“答”可以是用于执行相应控制的控制程序的调用。

用户在向机器输入时，最理想的情况是使用标准问，则机器的智能语义识别系统马上能够理解用户的意思。然而，用户往往并非使用的是标准问，而是标准问的一些变形的形式，即为扩展问。例如，若对于收音机的电台切换的标准问形式是“换一个电台”，那么用户可能使用的命令是“切换一个电台”，机器也需要能够识别用户表达的是同一个意思。

因此，对于智能语义识别而言，知识库里需要有标准问的扩展问，该扩展问与标准问表达形式有略微差异，但是表达相同的含义。

进一步，为了更准确、高效地识别用户问题，智能问答系统还发展出了抽象语义的概念。抽象语义是对本体类属性的进一步抽象。一个类别的抽象语义通过一组抽象语义表达式的集合来描述一类抽象语义的不同表达，为表达更为抽象的语义，这些抽象语义表达式在组成元素上进行了扩充。当这些扩充的元素一旦被赋予了相应的值就可以表达各种各样的具体语义。

每一个抽象语义表达式主要可包括缺失语义成分和语义规则词。缺失语义成分由语义成分符表示，当这些缺失的语义成分被填充了相应的值(即内容)后可以表达各式各样的具体语义。

抽象语义的语义成分符可包括：

[concept]：表示主体或客体成份的词或短语。

比如：“彩铃如何开通”中的“彩铃”。

[action]：表示动作成分的词或短语。

比如：“信用卡如何办理”中的“办理”。

[attribute]：表示属性成份的词或短语。

比如：“iphone有哪些颜色”中的“颜色”。

[adjective]：表示修饰成分的词或短语。

比如：“冰箱哪个品牌便宜”中的“便宜”。

一些主要的抽象语义类别示例有：

概念说明[concept]是什么

属性构成[concept]有哪些[attribute]

行为方式[concept]如何[action]

行为地点[concept]在什么地方[action]

行为原因[concept]为什么会[action]

行为预测[concept]会不会[action]

行为判断[concept]有没有[attribute]

属性状况[concept]的[attribute]是不是[adjective]

属性判断[concept]是不是有[attribute]

属性原因[concept]的[attribute]为什么这么[adjective]

概念比较[concept1]和[concept2]的区别在哪里

属性比较[concept1]和[concept2]的[attribute]有什么不同之处

问句在抽象语义层面的成份判断可以通过词性标注来做一般的评判，concept对应的词性为名词，action对应的词性为动词、attribute对应的词性为名词、adjective对应的是形容词。

以类别为“行为方式”的抽象语义[concept]如何[action]为例，该类别的抽象语义集合下可包括多条抽象语义表达式：

抽象语义类别：行为方式

抽象语义表达式：

a.[concept][需要|应该？][如何]<才[可以]？><进行？>[action]

b.{[concept]～[action]}

c.[concept]<的？>[action]<方法|方式|步骤？>

d.<有哪些|有什么|有没有><通过|用|在>[concept][action]<的？>[方法]

e.[如何][action]～[concept]

上述a、b、c、d四个抽象语义表达式都是用来描述“行为方式”这一抽象语义类别的。符号“|”表示“或”关系，符号“？”表示该成分可有可无。

下面通过表一中给出的简单的示例，说明语音自然语言指令(一下简称“语音指令”)、语义模板、模式三者间的对应关系。

表一

此时，模式信息存储模块140存储所述模式的模式信息参见表二：

表二

本实施例中，控制模块150，接收到指令处理模块130发送的模式时，调取模式信息存储模块140中的对应模式信息，并通过通信模块120控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

较佳的，为了提高控制效率，在控制目标智能设备前，要获取各目标智能设备的状态，如果目标智能设备的状态与目标状态相同，则无需在对该目标智能设备进行状态控制，只有在目标智能设备的状态与目标状态不同时，才对该目标智能设备进行控制。此时，控制模块150的控制方式为：调取所述模式信息存储模块140中的对应模式信息，控制通信模块120调取所述目标智能设备的当前状态，将各目标智能设备的当前状态与所述各目标智能设备的目标状态进行匹配，若有目标智能设备的当前状态不匹配，则控制通信模块120发送目标状态控制指令给该目标智能设备。

在本发明的一些实施例中，所述智能中控系统还包括：输出模块160；

在该实施例下，控制模块150，还用于在通过通信模块120控制调取的模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态后，生成控制操作的响应信息，并控制输出模块160输出所述响应信息。其中，输出模块160可以但不限于为扬声器。

在本发明的一些实施例中，所述智能中控系统内还集成有问答处理模块170，使智能中控系统具有问答处理功能，丰富了用户的使用体验。具体的，在该实施例下：

指令处理模块130，还用于对自然语言指令进行语义识别后未匹配到对应语义模板时，将语义识别后的指令输出到问答处理模块170；

问答处理模块170，用于确定所述语义识别后的指令对应的应答信息；

控制模块150，还用于控制输出模块160输出所述应答信息。

在本发明的一些实施例中，考虑到用户在某些情况下，并不想完全按照模式信息中的目标智能设备的状态进行设备控制操作，例如，用户要出门，但并不想关灯，此时，用户可以在一个指令中对该设备进行高优先级控制，例如用户可以发出：我出去一下不要关灯，从而达到对灯的高优先级控制。具体实施方式可以但不限于为：

指令处理模块130，对所述自然语言指令进行语义识别后，按照识别出的语义顺序得到多个语义模板时，获取各语义模板对应的模式，并按照优先级由低到高的方式定义顺序得到的各语义模板对应模式的优先级。其中，模式优先级的高与低可以是时间顺序定义的，如后输入的语音指令比先输入的优先级更高，或者可以根据模式的目标智能设备的数目来定义的，如目标智能设备数目为1的指令优先级最高。

控制模块150，用于接收到指令处理模块130发送的各模式时，调取模式信息存储模块140中的对应的各模式信息，将各模式信息进行整合，并通过所述通信模块120控制整合后的模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；其中，进行模式信息整合时，若多个模式信息中包含同一目标智能设备，则以高优先级模式对应的模式信息中的目标智能设备的状态为该目标智能设备的目标状态。

进一步地，本发明实施例中，所述智能中控系统还包括：

信息维护模块180，用于维护各模式、各模式对应的模式信息及语义模板信息，并对外提供编辑接口，供用户对维护的信息进行更新。

进一步地，本发明实施例中，所述通信模块120支持如下通信方式中的一个或多个：WiFi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、433MHz射频通信、电力线载波通信以及红外通信。通信模块120，按照所述各智能设备的通信方式，分别与所述各智能设备进行通信。在该实施例下，智能中控系统可以全面的兼容家庭内的用电设备。

综上所述，本发明实施例提供的智能中控系统可实现通过自然语言指令控制批量家庭用电设备，与传统的中控类设备相比，控制效率得到了极大的提升。另外，本实施例所述智能中控系统具有远场语音功能，可实现5米范围内的稳定控制，更适合家庭使用的场景；并且具有多种通信能力，基本覆盖了家庭中使用的用电设备，提高了设备的兼容度，通过对模式优先级的定义，用户可以输入多条语音指令来达到理想的控制状态，对智能设备的控制更加灵活。

在本发明的第二实施例中提供一种智能中控设备和服务器，其中智能中控设备与服务器相互交互配合，实现对智能设备的控制。

具体的，本实施例提供的智能中控设备，用于对多个智能设备进行控制，如图2所示，包括：通信模块210、模式信息存储模块220、输入模块230和控制模块240；其中：

通信模块210，用于负责控制模块240与服务器及各智能设备之间的通信；

模式信息存储模块220，用于存储模式的模式信息，所述模式信息包括所述各智能设备中的目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

输入模块230，用于获取自然语言指令；

控制模块240，用于控制通信模块210将所述自然语音指令发送到服务器，并接收到所述服务器发送的模式时，调取模式信息存储模块220中的对应模式信息，并通过通信模块210控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

本实施例中，输入模块230，包括如下单元中的一个或两个：

文本指令输入单元，用于获取输入的文本自然语言指令；

即，本实施例中输入模块230可以获取文本自然语言指令和/或语音自然语言指令。较佳的，本实施例中，选取的语音指令输入单元可拾取5米范围内的语音指令，以使本实施例所述智能中控系统更适合家庭场景。

较佳的，为了提高控制效率，在控制目标智能设备前，要获取各目标智能设备的状态，如果目标智能设备的状态与目标状态相同，则无需在对该目标智能设备进行状态控制，只有在目标智能设备的状态与目标状态不同时，才对该目标智能设备进行控制。此时，控制模块240的控制方式为：调取所述模式信息存储模块220中的对应模式信息，控制所述通信模块210调取所述目标智能设备的当前状态，将各目标智能设备的当前状态与所述各目标智能设备的目标状态进行匹配，若有目标智能设备的当前状态不匹配，则控制所述通信模块210发送目标状态控制指令给该目标智能设备。

在本发明的一些实施例中，所述智能中控系统还包括：输出模块250；

在该实施例下，控制模块240，还用于在通过所述通信模块210控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态后，生成控制操作的响应信息，并控制所述输出模块250输出所述响应信息。其中，输出模块250可以但不限于为扬声器。

在本发明的一些实施例中，控制模块240，还用于在接收到所述服务器发送的对所述自然语言指令的应答信息时，控制所述输出模块250输出该应答信息。

控制模块240，接收到所述服务器发送的具有优先级顺序的多个模式时，调取模式信息存储模块220中的对应的各模式信息，将各模式信息进行整合，并通过所述通信模块210控制整合后的模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；其中，进行模式信息整合时，若多个模式信息中包含同一目标智能设备，则以高优先级模式对应的模式信息中的目标智能设备的状态为该目标智能设备的目标状态。

进一步地，本发明实施例中，所述智能中控设备，还包括：

第一信息维护模块260，用于对所述模式信息存储模块220存储的各模式及各模式对应的模式信息进行维护，并对外提供编辑接口，供用户对维护的信息进行更新，并将需同步到服务器侧的更新信息发送到所述控制模块240；

控制模块240，还用于控制通信模块210将所述更新信息发送至所述服务器。

进一步地，本发明实施例中，所述通信模块210支持如下通信方式中的一个或多个：WiFi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、433MHz射频通信、电力线载波通信以及红外通信；通信模块210，按照所述各智能设备的通信方式，分别与所述各智能设备进行通信。在该实施例下，智能中控系统可以全面的兼容家庭内的用电设备。

进一步地，本发明实施例还提供一种服务器，如图3所示，包括：

信息接收模块310，用于接收智能中控设备发送的自然语言指令，并将其发送至指令处理模块；

指令处理模块320，对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板获取对应模式；

信息发送模块330，用于将所述指令处理模块320获取的模式发送至所述智能中控设备。

本实施例中，按照接收的自然语言指令的类型，指令处理模块320进行不同的处理，具体的，当接收到文本自然语言指令时，指令处理模块320可以仅包括语义识别单元和模式匹配单元；当输入模块110接收到语音自然语言指令时，指令处理模块130包括语音识别单元、语义识别单元以及模式匹配单元；其中：

语音识别单元，用于对指令处理模块接收到的语音自然语言指令进行语音识别得到自然语言文本，并将其输出到所述语义识别单元；

其中，语音自然语言指令、语义模板、模式三者间的对应关系可以参见第一实施例中的内容。

在本发明的一些实施例中，所述服务器内还集成有问答处理模块340，使智能中控设备具有问答处理功能，丰富了用户的使用体验。具体的，在该实施例下：

指令处理模块320，还用于对所述自然语言指令进行语义识别后未匹配到对应语义模板时，将语义识别后的指令输出到问答处理模块340；

问答处理模块340，用于确定所述语义识别后的指令对应的应答信息；

信息发送模块330，还用于将所述应答信息发送至所述智能中控设备。

进一步地，本实施例中，与智能中控设备侧实施例相对应，用户在一个指令中对该设备进行高优先级控制，在服务器侧的处理方式为：

指令处理模块320，还用于对所述自然语言指令进行语义识别后，按照识别出的语义顺序得到多个语义模板时，获取各语义模板对应的模式，并按照优先级由低到高的方式定义顺序得到的各语义模板对应模式的优先级；

信息发送模块330，还用于将具有优先级顺序的多个模式发送至所述智能中控设备。

进一步地，本发明实施例中，所述服务器还包括：第二信息维护模块350；

信息接收模块310，还用于接收到智能中控设备发送的更新信息时，将所述更新信息发送到所述第二信息维护模块350；

第二信息维护模块350，用于维护各模式及各模式对应的语义模板信息，并在接收到所述更新信息时，对维护的信息进行更新。

综上所述，本发明实施例提供的智能中控设备和服务器可实现通过自然语言指令控制批量家庭用电设备，与传统的中控类设备相比，控制效率得到了极大的提升。另外，本实施例所述智能中控设备具有远场语音功能，可实现5米范围内的稳定控制，更适合家庭使用的场景；并且具有多种通信能力，基本覆盖了家庭中使用的用电设备，提高了设备的兼容度。

在本发明的第三实施例中提供一种智能中控设备，本实施例结合智能中控设备的硬件组成，并结合与服务器的交互处理过程，对本发明提出的控制方案进行更详细的说明。

如图4所示，本实施例提供的智能中控设备主要包括：控制器部分、智能家居通信模块部分、语音输入输出部分以及电源输入、LED指示灯、USB接口、SD卡、网卡和触摸屏幕。其中：

控制器部分，用于实现第二实施例中控制模块、模式信息存储模块、第一信息维护模块的功能。具体的，控制器部分包含：适于运行操作系统的主控制器、适于为主控制器提供多路不同电压的电源管理芯片、适于存储操作系统系统数据的存储器(较佳的采用EMMC存储单元)、以及适于在操作系统运行时暂时存放所述主控制器及存储器中的数据的内存。该控制器部分可运行Linux操作系统并在此基础上开发应用程序。

智能家居通信模块部分包含：WiFi模块、433MHz射频模块、蓝牙模块、Zigbee模块、电力线载波通信模块和红外模块。通过以上模块，可以与市场大部分的家庭用电设备实现通信，进而实现监控和控制。

语音输入输出部分包含：远场语音输入模块和扬声器语音输出模块。用户可以在智能中控5米的范围内通过语音实现控制。在此过程中，远场语音输入模块可拾取用户的语音命令。扬声器语音输出模块可播放语音反馈等声音信息。

电源输入将系统的5V供电转换为系统所有模块适合的电压。

LED指示灯用于指示智能中控设备的系统状态。

USB接口、SD卡接口为连接外接设备的输入输出接口。

网卡，可插接网线，用于实现智能中控设备的有线通信；

触摸屏幕：用户可以通过触摸屏幕进行文本自然语言指令的输入，也可以通过触摸屏幕与智能中控设备进行交互。

如图5所示，为本实施例所述智能中控设备拾取用户语音命令进行智能设备控制的示意图。具体的，智能中控设备可通过其WiFi、蓝牙、Zigbee、433MHz射频模块、电力线载波模块以及红外模块控制可接入的家庭用电设备。

家庭用电设备中主要包含有家庭安防、门窗控制、厨卫电器、家庭环境调节及娱乐电器与照明。家庭安防设备主要有家庭安防摄像头、门窗传感器、人体传感器和一氧化碳传感器。门窗控制设备主要包含门禁、电锁以及电动窗帘。厨卫电器包含智能电饭煲、热水器等厨房电器。家庭环境调节设备包含暖通、空调、加湿器以及温湿度传感器等。娱乐电器包含电视、蓝牙音响等。智能中控设备还可控制智能照明系统。

本实施例所述智能中控设备具有远场语音控制的功能，利用该功能可以拾取5米范围内的用户的自然语言指令，并将其上传至服务器，服务器完成语音识别、语义识别以及模式匹配等过程后，将匹配的模式传至智能中控设备。智能中控设备根据模式信息控制家庭用电设备，实现可家庭设备的联动控制。与传统的一条指令控制一台设备相比，本发明更适合用户的家庭设备控制。

本实施例中，智能中控设备可通过如下方式进行模式设置：

控制智能家居的语音指令词、智能家居控制的模式以及模式信息等，可通过与智能中控设备绑定的手机app进行配置。

具体的，用户可通过在手机app中用摄像头扫描智能中控设备上的二维码，获取智能中控的唯一识别码，实现绑定。具体的，如图6所示，智能中控设备与手机app的绑定流程，包括：

步骤S601，开始；

步骤S602，用户启动手机app；

步骤S603，在手机app中启动设备绑定；

步骤S604，用户将手机摄像头放到智能中控设备上的二维码区域；

步骤S605，手机app获取智能中控设备的唯一识别码；

步骤S606，手机app利用获取的唯一识别吗与智能中控设备进行绑定；

步骤S607，结束。

在完成绑定操作后，用户可通过手机app配置模式等信息。具体的配置流程如图7所示，包括：

步骤S701，开始；

步骤S702，用户启动手机app；

步骤S703，在手机app中启动模式设置；

步骤S704，判断用户选择的设置类型，若为新增模式，则执行步骤S705；若为修改模式，则执行步骤S707；若为删除模式，则执行步骤S710；

步骤S705，添加“语音指令”关键词(辅助生成语义模板)、“模式”名称以及“模式信息”；

步骤S706，判断用户是否确定新增，若是，则保存修改；否则，转步骤S712；

步骤S707，选择需要修改的“模式”；

步骤S708，修改“语音指令”关键词、“模式”名称以及“模式信息”；

步骤S709，判断用户是否确定修改，若是，则保存修改，否则，转步骤S712；

步骤S710，选择需要删除的“模式”；

步骤S711，判断用户是否确定删除，若是，则删除该模式对应的语音指令关键词、模式名称及模式信息；否则，转步骤S712；

步骤S712，结束。

在对模式信息配置过程进行阐述后，本实施例结合图8，对本实施例中智能中控设备实现家庭设备联动控制的流程进行说明，控制过程具体包括：

步骤S801，开始；

步骤S802，用户发起对智能中控的语音控制时，用户发出语音命令；

步骤S803，智能中控设备拾取语音并将语音上传至服务器。

步骤S804，服务器对语音进行语音识别，得到自然语言文本；

步骤S805，服务器对得到的自然语言文本进行语义识别；

步骤S806，服务器判断识别出的语义是否能够匹配到的相应的语义模板，若是，则执行步骤S807；否则，执行步骤S811；

步骤S807，服务器匹配到语义模板时(说明要控制家居设备)，服务器将该语义模板对应的模式回传至智能中控设备；

步骤S808，智能中控设备接收模式的信息后，从自身存储的模式与模式信息对应关系中查找模式信息，并按照模式信息中指定的目标智能设备及目标智能设备的状态形成一条或多条控制指令；

步骤S809，智能中控设备根据目标智能设备所支持通信方式，确定所使用的通信模块，并利用确定的通信模块向各目标智能设备发出控制指令；

步骤S810，智能中控设备利用扬声器语音输出模块语音播报反馈信息，转步骤S813；

步骤S811，服务器未匹配到语义模板时(说明要无需控制家居设备)，服务器认定语音信息为聊天，服务器寻找语音内容对应的聊天问答，并传回至智能中控设备；

步骤S812，智能中控设备将接收到的回答内容播放给用户；

步骤S813，结束。

需要指出的是，将是否匹配到语义模板判定是控制智能设备还是进行问答处理，只是本发明的一种具体实施方式。本发明实施例还可以在智能中控设备上为控制智能设备与问答交互处理提供两个不同的接口，当控制智能设备的接口被触发时，进行控制智能设备的处理(此时如果未匹配到语义模板，则返回无法识别指令的提示)；当问答交互处理的接口被触发时，进行问答交互。

综上所述，本发明实施例提供的智能中控设备和服务器可实现通过自然语言指令控制批量家庭用电设备，与传统的中控类设备相比，控制效率得到了极大的提升。另外，本实施例所述智能中控设备具有远场语音功能，可实现至少5米范围内的稳定控制，更适合家庭使用的场景；并且具有多种通信能力，基本覆盖了家庭中使用的用电设备，提高了设备的兼容度。

在本发明的第四实施例中提供一种智能设备控制方法，如图9所示，包括：

步骤S901，获取自然语言指令；其中，获取的自然语言指令为文本自然语言指令或语音自然语言指令。

其中，当自然语言指令为语音自然语言指令时，该语音自然语言指令为在5米范围内拾取的语音自然语言指令。

步骤S902，对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，并获取所述语义模板对应的模式；

具体的，本实施例中，当自然语言指令为语音自然语言指令时，对所述语音自然语言指令进行语音识别得到自然语言文本，并对所述自然语言文本进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板通过预设的语义模板与模式的映射列表得到对应模式；

当自然语言指令为文本自然语言指令时，对所述文本自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板通过预设的语义模板与模式的映射列表得到对应模式。

步骤S903，调取所述模式对应的模式信息，所述模式信息包括目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

步骤S904，控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

在本发明的一个具体实施例中，所述控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态，具体包括：

调取所述目标智能设备的当前状态，将各目标智能设备的当前状态与所述各目标智能设备的目标状态进行匹配，若有目标智能设备的当前状态不匹配，则发送目标状态控制指令给该目标智能设备。

进一步地，本发明的一些实施例中，控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态后，还包括：生成控制操作的响应信息，并输出所述响应信息。

进一步地，在本发明的一些实施例中，对所述自然语言指令进行语义识别后未匹配到对应语义模板时，确定所述语义识别后的指令对应的应答信息，并输出所述应答信息，使智能中控系统具有问答处理功能，丰富了用户的使用体验。

进一步地，在本发明的一些实施例中，用户可以在一个指令中对某一个或多个设备进行高优先级控制，从而提高用户的使用体验，具体的：

本实施例中，对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，并获取所述语义模板对应的模式，包括：对所述自然语言指令进行语义识别后，按照识别出的语义顺序得到多个语义模板时，获取各语义模板对应的模式，并按照优先级由低到高的方式定义顺序得到的各语义模板对应模式的优先级；

所述调取所述模式对应的模式信息，包括：调取各模式对应的模式信息，并将各模式信息进行整合；其中，进行模式信息整合时，若多个模式信息中包含同一目标智能设备，则以高优先级模式对应的模式信息中的目标智能设备的状态为该目标智能设备的目标状态；

所述控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态，包括：控制整合后的模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态。

进一步地，本发明实施例所述方法还包括：维护各模式、各模式对应的模式信息及语义模板信息，并在接收到对维护的信息的更新信息时，进行更新操作。

进一步地，本发明实施例所述方法中，所述控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态，包括：

根据各目标智能设备的通信方式，控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；

其中，各目标智能设备的通信方式包括如下方式中的一个或多个：WiFi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、433MHz射频通信、电力线载波通信或者红外通信。在该实施例下，智能中控系统可以全面的兼容家庭内的用电设备。

综上所述，本发明实施例提供的方法可实现通过自然语言指令控制批量家庭用电设备，与传统的中控类设备相比，控制效率得到了极大的提升。另外，本实施例所述智能中控系统具有远场语音功能，可实现至少5米范围内的稳定控制，更适合家庭使用的场景；并且具有多种通信能力，基本覆盖了家庭中使用的用电设备，提高了设备的兼容度。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能中控系统，用于对多个智能设备进行控制，其特征在于，包括：输入模块、通信模块、指令处理模块、模式信息存储模块和控制模块；

所述输入模块，用于获取自然语言指令；

所述指令处理模块，用于对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板获取对应模式；所述模式信息存储模块，用于存储所述模式的模式信息，所述模式信息包括所述各智能设备中的目标智能设备和每个所述目标智能设备的目标状态；

所述控制模块，用于接收到所述指令处理模块发送的模式时，调取所述模式信息存储模块中的对应模式信息，并通过所述通信模块控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态，将各目标智能设备的当前状态与所述各目标智能设备的目标状态进行匹配，若有目标智能设备的当前状态不匹配，则控制所述通信模块发送目标状态控制指令给该目标智能设备；当匹配时，则无需对所述目标智能设备进行状态控制；

所述指令处理模块，还用于对所述自然语言指令进行语义识别后，按照识别出的语义顺序得到多个语义模板时，获取各语义模板对应的模式，并按照优先级由低到高的方式定义顺序得到的各语义模板对应模式的优先级；

所述控制模块，用于接收到所述指令处理模块发送的各模式时，调取所述模式信息存储模块中的对应的各模式信息，将各模式信息进行整合，并通过所述通信模块控制整合后的模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；其中，进行模式信息整合时，若多个模式信息中包含同一目标智能设备，则以高优先级模式对应的模式信息中的目标智能设备的状态为该目标智能设备的目标状态。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入模块，包括以下单元中的一个或两个：

文本指令输入单元，用于获取输入的文本自然语言指令；

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述指令处理模块，包括：语音识别单元、语义识别单元以及模式匹配单元；

所述语音识别单元，用于对所述指令处理模块接收到的语音自然语言指令进行语音识别得到自然语言文本，并将其输出到所述语义识别单元；

所述语义识别单元，用于对所述语音识别单元识别得到的自然语言文本或者所述指令处理模块接收到的文本自然语言指令进行语义识别得到语义模板；

所述模式匹配单元，用于根据所述语义模板，通过预设的语义模板与模式的映射列表得到对应模式。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：输出模块；

所述控制模块，还用于在通过所述通信模块控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态后，生成控制操作的响应信息，并控制所述输出模块输出所述响应信息。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：问答处理模块；

所述指令处理模块，还用于对所述自然语言指令进行语义识别后未匹配到对应语义模板时，将语义识别后的指令输出到所述问答处理模块；

所述问答处理模块，用于确定所述语义识别后的指令对应的应答信息；

所述控制模块，还用于控制所述输出模块输出所述应答信息。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

信息维护模块，用于维护各模式、各模式对应的模式信息及语义模板信息，并对外提供编辑接口，供用户对维护的信息进行更新。

7.如权利要求1至6任意一项所述的系统，其特征在于，所述通信模块支持如下通信方式中的一个或多个：WiFi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、433MHz射频通信、电力线载波通信以及红外通信；

所述通信模块，用于按照所述各智能设备的通信方式，分别与所述各智能设备进行通信。

8.一种智能中控设备，用于对多个智能设备进行控制，其特征在于，包括：通信模块、模式信息存储模块、输入模块和控制模块；

所述输入模块，用于获取自然语言指令；

所述控制模块，用于控制所述通信模块将所述自然语言指令发送到服务器，并接收到所述服务器发送的模式时，调取所述模式信息存储模块中的对应模式信息，并通过所述通信模块控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；

所述控制模块，具体用于调取所述模式信息存储模块中的对应模式信息，控制所述通信模块调取所述目标智能设备的当前状态，将各目标智能设备的当前状态与所述各目标智能设备的目标状态进行匹配，若有目标智能设备的当前状态不匹配，则控制所述通信模块发送目标状态控制指令给该目标智能设备；当匹配时，则无需对所述目标智能设备进行状态控制；

所述控制模块，用于接收到所述服务器发送的具有优先级顺序的多个模式时，调取所述模式信息存储模块中的对应的各模式信息，将各模式信息进行整合，并通过所述通信模块控制整合后的模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；其中，进行模式信息整合时，若多个模式信息中包含同一目标智能设备，则以高优先级模式对应的模式信息中的目标智能设备的状态为该目标智能设备的目标状态。

9.如权利要求8所述的智能中控设备，其特征在于，所述输入模块，包括如下单元中的一个或两个：

文本指令输入单元，用于获取输入的文本自然语言指令；

10.如权利要求8所述的智能中控设备，其特征在于，还包括：输出模块；

11.如权利要求10所述的智能中控设备，其特征在于，

所述控制模块，还用于在接收到所述服务器发送的对所述自然语言指令的应答信息时，控制所述输出模块输出所述应答信息。

12.如权利要求8所述的智能中控设备，其特征在于，还包括：

第一信息维护模块，用于对所述模式信息存储模块存储的各模式及各模式对应的模式信息进行维护，并对外提供编辑接口，供用户对维护的信息进行更新，并将需同步到服务器侧的更新信息发送到所述控制模块；

所述控制模块，还用于控制所述通信模块将所述更新信息发送至所述服务器。

13.如权利要求8至12任意一项所述的智能中控设备，其特征在于，所述通信模块支持如下通信方式中的一个或多个：WiFi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、433MHz射频通信、电力线载波通信以及红外通信；

14.一种服务器，其特征在于，包括：

指令处理模块，对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板获取对应模式；信息发送模块，用于将所述指令处理模块获取的模式发送至所述智能中控设备；

所述信息发送模块，还用于将具有优先级顺序的多个模式发送至所述智能中控设备。

15.如权利要求14所述的服务器，其特征在于，所述指令处理模块，包括：语音识别单元、语义识别单元以及模式匹配单元；

16.如权利要求14所述的服务器，其特征在于，还包括：问答处理模块；

信息发送模块，还用于将所述应答信息发送至所述智能中控设备。

17.如权利要求14所述的服务器，其特征在于，还包括：第二信息维护模块；

所述信息接收模块，还用于接收到智能中控设备发送的更新信息时，将所述更新信息发送到所述第二信息维护模块；

所述第二信息维护模块，用于维护各模式及各模式对应的语义模板信息，并在接收到所述更新信息时，对维护的信息进行更新。

18.一种智能设备控制方法，其特征在于，包括：

获取自然语言指令；

控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态；

所述控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态，具体包括：

调取所述目标智能设备的当前状态，将各目标智能设备的当前状态与所述各目标智能设备的目标状态进行匹配，若有目标智能设备的当前状态不匹配，则发送目标状态控制指令给该目标智能设备；当匹配时，则无需对所述目标智能设备进行状态控制；

所述对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，并获取所述语义模板对应的模式，包括：对所述自然语言指令进行语义识别后，按照识别出的语义顺序得到多个语义模板时，获取各语义模板对应的模式，并按照优先级由低到高的方式定义顺序得到的各语义模板对应模式的优先级；

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述自然语言指令为文本自然语言指令和/或语音自然语言指令；

所述对所述自然语言指令进行语义识别得到语义模板，并获取所述语义模板对应的模式，具体包括：

当所述自然语言指令为语音自然语言指令时，对所述语音自然语言指令进行语音识别得到自然语言文本，并对所述自然语言文本进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板通过预设的语义模板与模式的映射列表得到对应模式；

当所述自然语言指令为文本自然语言指令时，对所述文本自然语言指令进行语义识别得到语义模板，根据所述语义模板通过预设的语义模板与模式的映射列表得到对应模式。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，当所述自然语言指令为语音自然语言指令时，该语音自然语言指令为在预设范围内拾取的语音自然语言指令。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态后，还包括：生成控制操作的响应信息，并输出所述响应信息。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述自然语言指令进行语义识别后未匹配到对应语义模板时，确定所述语义识别后的指令对应的应答信息，并输出所述应答信息。

23.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

维护各模式、各模式对应的模式信息及语义模板信息，并在接收到对维护的信息的更新信息时，进行更新操作。

24.如权利要求18至23任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制调取的所述模式信息中各目标智能设备的状态到目标状态，包括：

其中，各目标智能设备的通信方式包括如下方式中的一个或多个：WiFi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、433MHz射频通信、电力线载波通信或者红外通信。