CN106713113A - 一种基于即时通信的智能家居控制装置及拟人化交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于即时通信的智能家居控制装置，内置并运行在智能家居设备上，包括即时通信、指令转换、语音视频和管理配置四个模块。基于所述装置，提供了一种用于智能家居的拟人化交互方法，分为建立组群、消息产生、消息转换、指令执行、信息反馈和消息表达六个步骤。通过本发明，智能家居设备之间、智能家居设备与用户之间都能够以即时通信对话方式，通过文字、语音或视频消息相互进行交互，从而提高智能家居设备的智能化水平，提升用户的操控能力和交互体验性。
Description
技术领域
本发明属于信息技术领域，涉及即时通信与智能家居设备的融合，特别涉及利用即时通信通道与智能家居设备的拟人化交互问题。
背景技术
人类将进入智能家居时代。随着移动互联网和物联网技术的发展，人们将能够无处不在地与自己的智能家居设备进行交互。近年来，陆续出现了智能家居机器人的技术和产品，作为智能硬件设备或家电上的一个模块，用于这些智能家居设备的控制。但是，这种控制还停留在过去指令级的控制，交互信息非常简单，而智能特性，也更多地体现在了这些设备增加了各种各样的传感器，如温度传感器、距离传感器等。
随着即时通信应用的普及，如果能利用即时通信对智能家居设备进行直接的控制，对用户来说帮助无疑很大。目前，在即时通信与智能家居的结合方面，典型的有腾讯公司发布的微信硬件行业解决方案，以及深圳市松本先天下科技发展有限公司的即时通信解决方案。其中，前者的控制路线是“微信—控制APP—硬件”，后者的控制路线是“即时通信客户端—智能AP—智能家居设备”。在这两种方案中，智能家居设备本身没有什么变化，具备网络功能即可。因此，这些控制本身还是简单的交互，简单的信息反馈，交互体验和控制能力没有得到本质的提升。
如果智能家居设备能够像人一样与人进行交互，比如基于即时通信通道与人进行拟人化的交互操作，那无疑会非常便捷高效和充满想象力。本发明所公开的一种基于即时通信的智能家居控制装置及拟人化交互方法，就能够将人与智能家居设备、智能家居设备与智能家居设备有机结合起来。通过在智能家居设备中内置本发明的装置，使每台智能家居设备都拥有独立的即时通信账户，进而可以像人一样通过即时通信进行对话和控制。不但人们能够以即时通信对话的方式，实现对智能家居设备的控制，而且智能家居设备与智能家居设备之间，也可以通过即时通信对话实现联动。这种拟人化的交互操作思路、方法、技术和产品，在以前还没有出现过，是非常具有创新性的。
相比于现有的智能家居控制，该装置及方法主要解决了如下两个问题：
（1）每台智能家居设备都拥有一个独立的即时通信账户，能够像人一样进行即时通信对话，从而实现基于即时通信对话的控制与联动。而现有的其他方案，虽然引入了即时通信，但即时通信过程仅在人与智能家居网关之间，智能家居设备本身没有任何变化，还是只接受简单的指令控制。本发明则将即时通信对话能力直接在智能家居设备上实现。
（2）智能家居设备之间基于即时通信对话的联动。智能家居是一个整体，除了人对智能家居设备的控制与互动，智能家居设备之间也存在联动，例如智能窗帘关闭时，智能照明自动打开。本发明提供了即时通信对话方式来实现智能家居设备之间的联动，用户与智能家居设备在一个即时通信组群中，人与设备、设备与设备之间，都通过即时通信来进行交互控制与联动。
发明内容
本发明的目的，是为人与智能家居设备之间、特别是智能家居设备与智能家居设备之间，提供一种拟人化的交互控制装置和方法。该装置及方法将即时通信这种高效便捷的人与人交流手段，移植到智能家居设备上，赋予智能家居设备这种“物”以“人”的属性，使人与物、物与物之间能够通过即时通信连接起来，进行拟人化的对话交流，实现基于即时通信通道的交互控制与联动。
本发明的一种基于即时通信的智能家居控制装置，内置并运行在智能家居设备上，由以下四个模块组成。
（1）即时通信模块
该模块为一个轻量级的即时通信客户端，支持以即时通信文本、语音或视频方式与其他智能家居设备和用户进行交互，使智能家居设备具有即时通信能力。它还具有与智能家居设备网络部件的外部接口，用于利用网络部件收发数据，实现基于有线或无线网络的智能家居控制。
即时通信模块在运行后，自动以所绑定的即时通信账号登录即时通信服务器，成为一个在线的代表智能家居设备的即时通信机器人，智能家居设备通过该机器人与代表其他智能家居设备的机器人、用户以即时通信对话方式进行交互。
（2）指令转换模块
该模块用于即时通信消息与控制指令的相互转换，识别、分析组群中的即时通信消息，转换为控制智能家居设备的指令；或将智能家居设备反馈的状态信息和指令执行结果信息，转换为即时通信消息。
指令转换模块还具有与智能家居设备控制部件的外部接口，用于向控制部件发送对智能家居设备的控制指令，并从控制部件接收指令执行结果信息和智能家居设备的运行状态信息。
（3）语音视频模块
该模块用于即时通信文本消息与语音消息的相互转换，以及音视频播放，将组群中接收的即时通信语音消息转换为文本信息，或者将要向组群中发送的文本信息转换成即时通信语音消息。它还为即时通信模块和指令转换模块提供语音与文本的相互转换以及音视频播放支持。该模块还包括语音识别组件，能够识别用户的语音输入信息，从而支持用户通过语音对智能家居设备进行控制。
（4）管理配置模块
该模块用于对所述装置的管理，使用户能够通过专用管理接口，利用图形用户界面对即时通信模块和指令转换模块进行参数设置。而且，该模块还负责为即时通信模块申请并绑定一个即时通信账号，以使该账号代表即时通信模块所在的智能家居设备。
本发明的一种用于智能家居的拟人化交互方法，分为如下几个步骤：
S1建立组群：用户添加即时通信机器人和其他用户，创建用于控制智能家居的即时通信组群；
S2消息产生：根据消息表示策略，一个即时通信机器人或用户给另一个或几个即时通信机器人发出含有控制信息的即时通信消息；或者，一个即时通信机器人在组群中自动收集、分析其他即时通信机器人和用户的即时通信对话消息，从而产生自动感知消息；
S3消息转换：所述装置的即时通信模块将即时通信消息传给指令转换模块，如果是音视频消息，则需先传给语音视频模块处理后再传给指令转换模块，随后指令转换模块将即时通信消息转换为控制指令，并发送给智能家居设备的控制部件；
S4指令执行：智能家居设备的控制部件检查指令无误后，将指令传给智能家居设备的功能部件，启动运行相应的功能；
S5信息反馈：智能家居设备的功能部件将指令执行结果和自身运行状态反馈信息传回控制部件，控制部件再将这些反馈信息发回所述装置的指令转换模块；
S6消息表达：所述装置的指令转换模块将反馈信息转换为即时通信消息，并根据消息表示策略，直接或经所述装置的语音视频模块处理后，传给所述装置的即时通信模块，然后发送到即时通信组群中。
而且，在所述S1建立组群之前，还包括如下内容：
（A）用户通过所述装置的管理配置模块，为每台智能家居设备申请一个即时通信账号并绑定该设备；
（B）智能家居设备入网运行后，所述装置的即时通信模块自动以该账号登录即时通信系统，成为一个代表智能家居设备的即时通信机器人；
（C）即时通信组群中的所有用户，也必须都申请一个与智能家居设备属于同一个即时通信系统的即时通信账号。
在所述用于智能家居的拟人化交互方法中所提及的消息表示策略，包括文本表示、语音表示和视频表示，用户能够配置即时通信机器人以何种表示方式在组群中发送即时通信消息。
通过本发明，智能家居设备之间、智能家居设备与用户之间都能够以即时通信对话方式，通过文字、语音或视频消息相互进行交互，从而提高智能家居设备的智能化水平，提升用户的操控能力和交互体验性，促进物联网的发展。
附图说明
图1是本发明的一种基于即时通信的智能家居控制装置的结构框图。
图2是本发明的控制装置在智能家居设备上的逻辑位置示意图。
图3是本发明的一种用于智能家居的拟人化交互方法的流程图。
图4是应用本发明装置的智能家居设备与用户在一个即时通信组群的示意图。
图5是即时通信群中拟人化交互方法的几种具体方式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的一种基于即时通信的智能家居控制装置的结构框图。该控制装置内置并运行在智能家居设备上，由以下四个模块组成。
（1）即时通信模块
该模块为一个轻量级的即时通信客户端，支持以即时通信文本、语音或视频方式与其他智能家居设备和用户进行交互，使智能家居设备具有即时通信能力。它还具有与智能家居设备网络部件的外部接口，用于利用网络部件收发数据，实现基于有线或无线网络的智能家居控制。
即时通信模块在运行后，自动以所绑定的即时通信账号登录即时通信服务器，成为一个在线的代表智能家居设备的即时通信机器人，智能家居设备通过该机器人与代表其他智能家居设备的机器人、用户以即时通信对话方式进行交互。在用户终端上的即时通信界面看，智能家居设备同样是一个个的即时通信用户。
（2）指令转换模块
该模块用于即时通信消息与控制指令的相互转换，识别、分析组群中的即时通信消息，转换为控制智能家居设备的指令；或将智能家居设备反馈的状态信息和指令执行结果信息，转换为即时通信消息。这是因为即时通信消息是以自然语言方式表达的，可以较活泼、生动，而指令则必须是有严格格式要求的。
指令转换模块还具有与智能家居设备控制部件的外部接口，用于向控制部件发送对智能家居设备的控制指令，并从控制部件接收指令执行结果信息和智能家居设备的运行状态信息。
（3）语音视频模块
该模块用于即时通信文本消息与语音消息的相互转换，以及音视频播放，将组群中接收的即时通信语音消息转换为文本信息，或者将要向组群中发送的文本信息转换成即时通信语音消息。它还为即时通信模块和指令转换模块提供语音与文本的相互转换以及音视频播放支持。该模块还包括语音识别组件，能够识别用户的语音输入信息，从而支持用户通过语音对智能家居设备进行控制。
（4）管理配置模块
该模块用于对所述装置的管理，使用户能够通过专用管理接口，利用图形用户界面对即时通信模块和指令转换模块进行参数设置。而且，该模块还负责为即时通信模块申请并绑定一个即时通信账号，以使该账号代表即时通信模块所在的智能家居设备。
所有用户使用的即时通信客户端，必须与智能家居设备内置装置上的即时通信客户端属于同一个即时通信系统，这样才能互联互通。
图2是本发明的控制装置在智能家居设备上的逻辑位置示意图。对比图1，可见图中深色部分为本发明的控制装置。该装置的指令转换模块具有与智能家居设备控制部件的接口，使得指令能够发送给控制部件，并从控制部件获得反馈信息。该装置的即时通信模块具有与智能家居设备网络部件的接口，使得智能家居设备能够通过网络以即时通信对话方式进行交互。该装置相对独立，具有与智能家居设备原有部件的清晰的接口关系，易于技术实现和产业化，从而大幅度提升智能家居设备的智能性和操控性。
图3是本发明的一种用于智能家居的拟人化交互方法的流程图。本发明的一种用于智能家居的拟人化交互方法，分为如下几个步骤：
S1建立组群：用户添加即时通信机器人和其他用户，创建用于控制智能家居的即时通信组群；
S2消息产生：根据消息表示策略，一个即时通信机器人或用户给另一个或几个即时通信机器人发出含有控制信息的即时通信消息；或者，一个即时通信机器人在组群中自动收集、分析其他即时通信机器人和用户的即时通信对话消息，从而产生自动感知消息；
S3消息转换：所述装置的即时通信模块将即时通信消息传给指令转换模块，如果是音视频消息，则需先传给语音视频模块处理后再传给指令转换模块，随后指令转换模块将即时通信消息转换为控制指令，并发送给智能家居设备的控制部件；
S4指令执行：智能家居设备的控制部件检查指令无误后，将指令传给智能家居设备的功能部件，启动运行相应的功能；
S5信息反馈：智能家居设备的功能部件将指令执行结果和自身运行状态反馈信息传回控制部件，控制部件再将这些反馈信息发回所述装置的指令转换模块；
S6消息表达：所述装置的指令转换模块将反馈信息转换为即时通信消息，并根据消息表示策略，直接或经所述装置的语音视频模块处理后，传给所述装置的即时通信模块，然后发送到即时通信组群中。
而且，在所述S1建立组群之前，还包括如下内容：
（A）用户通过所述装置的管理配置模块，为每台智能家居设备申请一个即时通信账号并绑定该设备；
（B）智能家居设备入网运行后，所述装置的即时通信模块自动以该账号登录即时通信系统，成为一个代表智能家居设备的即时通信机器人；
（C）即时通信组群中的所有用户，也必须都申请一个与智能家居设备属于同一个即时通信系统的即时通信账号。
例如，在这里的具体技术实现，如果控制装置用的是微信定制的客户端，那么用户也必须使用微信客户端；如果内置装置用的是米聊定制的客户端，那么用户也必须使用米聊客户端；如果控制装置用的是SKYPE定制的客户端，那么用户也必须使用SKYPE客户端。
在所述用于智能家居的拟人化交互方法中所提及的消息表示策略，包括文本表示、语音表示和视频表示，用户能够配置即时通信机器人以何种表示方式在组群中发送即时通信消息。如果配置文本表示策略，则群中即时通信消息通过文本来表示；如果配置语音表示策略，则群中即时通信消息通过语音来表示。
图4是应用本发明装置的智能家居设备与用户在一个即时通信组群的示意图。图5是即时通信群中拟人化交互方法的几种具体方式。例如，家庭成员用户A、用户B、用户C，与内置了本发明装置的智能家居设备智能空调、智能照明、智能安防、智能窗帘和智能电视组成一个即时通信组群。根据本发明的装置和拟人化交互方法，在这个通信群中，可以有如下的交互方式：
（1）任何一个用户都可以对任何一台智能家居设备（即时通信机器人），发出含有控制信息的即时通信消息，来操控智能家居设备，具体的细化交互方法如图5（A）所示；
（2）任何一台智能家居设备（即时通信机器人）都可以对任何一台与其有联动关系的智能家居设备（即时通信机器人），发出含有控制信息的即时通信消息，使该智能家居设备与自己联动，具体的细化交互方法如图5（B）所示；
（3）任何一台智能家居设备（即时通信机器人）都能够在组群中收集、分析、理解组群中的即时通信消息，产生自适应的操作动作，从而体现智能家居设备的智能特性，具体的细化交互方法如图5（C）所示。
Claims (10)
1.一种基于即时通信的智能家居控制装置，内置并运行在智能家居设备上，包括：
即时通信模块，为一个轻量级的即时通信客户端，支持以即时通信文本、语音或视频方式与其他智能家居设备和用户进行交互，使智能家居设备具有即时通信能力；
指令转换模块，用于即时通信消息与控制指令的相互转换，识别、分析组群中的即时通信消息，转换为控制智能家居设备的指令；或将智能家居设备反馈的状态信息和指令执行结果信息，转换为即时通信消息；
语音视频模块：用于即时通信文本消息与语音消息的相互转换，以及音视频播放，将组群中接收的即时通信语音消息转换为文本信息，或者将要向组群中发送的文本信息转换成即时通信语音消息；
所述语音视频模块为即时通信模块和指令转换模块提供语音与文本的相互转换以及音视频播放支持。
2.根据权利要求1所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述即时通信模块在运行后，自动以所绑定的即时通信账号登录即时通信服务器，成为一个在线的代表智能家居设备的即时通信机器人，智能家居设备通过该机器人与代表其他智能家居设备的机器人、用户以即时通信对话方式进行交互。
3.根据权利要求1所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述即时通信模块还具有与智能家居设备网络部件的外部接口，用于利用网络部件收发数据，实现基于有线或无线网络的智能家居控制。
4.根据权利要求1所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述指令转换模块还具有与智能家居设备控制部件的外部接口，用于向控制部件发送对智能家居设备的控制指令，并从控制部件接收指令执行结果信息和智能家居设备的运行状态信息。
5.根据权利要求1所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述语音视频模块还包括语音识别组件，用于识别用户的语音输入信息，以支持用户通过语音对智能家居设备进行控制。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述控制装置还进一步包括管理配置模块，用于对所述装置的管理，使用户能够通过专用管理接口，利用图形用户界面对即时通信模块和指令转换模块进行参数设置。
7.根据权利要求6所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述管理配置模块还负责为即时通信模块申请并绑定一个即时通信账号，以使该账号代表即时通信模块所在的智能家居设备。
8.一种用于智能家居的拟人化交互方法，分为如下几个步骤：
S1建立组群：用户添加即时通信机器人和其他用户，创建用于控制智能家居的即时通信组群；
S2消息产生：根据消息表示策略，一个即时通信机器人或用户给另一个或几个即时通信机器人发出含有控制信息的即时通信消息；或者，一个即时通信机器人在组群中自动收集、分析其他即时通信机器人和用户的即时通信对话消息，从而产生自动感知消息；
S3消息转换：所述装置的即时通信模块将即时通信消息传给指令转换模块，如果是音视频消息，则需先传给语音视频模块处理后再传给指令转换模块，随后指令转换模块将即时通信消息转换为控制指令，并发送给智能家居设备的控制部件；
S4指令执行：智能家居设备的控制部件检查指令无误后，将指令传给智能家居设备的功能部件，启动运行相应的功能；
S5信息反馈：智能家居设备的功能部件将指令执行结果和自身运行状态反馈信息传回控制部件，控制部件再将这些反馈信息发回所述装置的指令转换模块；
S6消息表达：所述装置的指令转换模块将反馈信息转换为即时通信消息，并根据消息表示策略，直接或经所述装置的语音视频模块处理后，传给所述装置的即时通信模块，然后发送到即时通信组群中。
9.根据权利要求8所述的拟人化交互方法，其特征在于，在所述S1建立组群之前，还包括：
用户通过所述装置的管理配置模块，为每台智能家居设备申请一个即时通信账号并绑定该设备；
智能家居设备入网运行后，所述装置的即时通信模块自动以该账号登录即时通信系统，成为一个代表智能家居设备的即时通信机器人；
即时通信组群中的所有用户，也必须都申请一个与智能家居设备属于同一个即时通信系统的即时通信账号。
10.根据权利要求8所述的拟人化交互方法，其特征在于，所述消息表示策略包括文本表示、语音表示和视频表示，用户能够配置即时通信机器人以何种表示方式在组群中发送即时通信消息。
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