CN107579883A - 分布式拾音智能家居控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分布式拾音智能家居控制方法，其包括以下操作步骤：步骤一，在房间内分布有带低功耗蓝牙语音传输的麦克风，并通过低功耗蓝牙网络连接在一起；步骤二，对系统和执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名，对系统的命名称为名称，对执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名称为操作等。本发明能够解决目前麦克风阵列远场拾音存在的问题，而且大幅度降低软件算法的复杂度，从而显著降低硬件成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种家居控制方法，具体地，涉及一种分布式拾音智能家居控制方法。
背景技术
目前市面上的远场拾音技术都是基于麦克风阵列技术，将多个麦克风按照一定的要求集中排列，然后通过复杂的算法定位音源，而后再进行拾音，最后做语音或语义识别。该技术复杂度高、成本昂贵、用户体验不好。比如使用者的音源或嘴巴没有面向拾音麦克风阵列，那么很可能设备就无法识别用户的语音指令。
目前市面上此类设备基本都是以智能音箱的产品形态存在，如亚马逊的“Alexa(互联网公司)”，国内的“叮咚音响”等，而智能音箱都存在这样的问题。因此，并不适合作为完善的智能家居人机交互界面。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种分布式拾音智能家居控制方法，其能够解决目前麦克风阵列远场拾音存在的问题，而且大幅度降低软件算法的复杂度，从而显著降低硬件成本。
根据本发明的一个方面，提供一种分布式拾音智能家居控制方法，其包括以下操作步骤：
步骤一，在房间内分布有带低功耗蓝牙语音传输的麦克风，并通过低功耗蓝牙网络连接在一起；
步骤二，对系统和执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名，对系统的命名称为名称，对执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名称为操作；
步骤三，让麦克风一直处于对声音的监测状态，并判读声音的强度明显超过背景噪声，是则麦克风进入待机状态，并且开始捕捉声音，转步骤四，否则麦克风处于监测状态；
步骤四，用户可以在任意位置任意角度发出触发命令，麦克风会将一个含有触发命令并且带有该麦克风捕捉到的声音强度信息通过网络发给集线器，触发命令的形式是名称加操作；
步骤五，被采集来的声音数据通过集线器被传输到网关，再由网关通过网络传输到云端，云端可以采用自由算法或公开的第三方语音识别平台，识别后，再将识别出来的触发命令通过网关发给相应的节点，最终实现用户的控制触发命令。
优选地，所述麦克风采用一种无线麦克风，这样使用方便。
优选地，所述低功耗蓝牙网络由三个部分组成：网关、集线器、叶子节点。
优选地，所述步骤四包括以下步骤：
步骤十，集线器会同时收到该房间的多个麦克风的声音强度信息，根据声音强度信息，可以判断用户在房间中所处的位置；
步骤十一，集线器会通过软件算法确定房间里哪个麦克风可以传输音频数据，同时，其他麦克风继续监听声音强度，并汇报给集线器,若用户在房间内移动，那么每个麦克风监测到的声音强度会不断变化；
步骤十二，集线器会不断根据声音强度的变化来动态要求声音强度最强的麦克风来传输声音，直到用户说完触发命令，声音强度回到背景强度；
步骤十三，此时不处于房间内的麦克风也会进入动态监测的状态，这样当用户在说话的时候正好从此房间移动到其他房间的时候也可以顺利的切换拾音麦克风。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明能够解决目前麦克风阵列远场拾音存在的问题，而且大幅度降低软件算法的复杂度，从而显著降低硬件成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明分布式拾音智能家居控制方法包括以下操作步骤：
步骤一，在房间内分布有带低功耗蓝牙语音传输的麦克风，并通过低功耗蓝牙网络连接在一起；用户可以通过智能终端上的APP，比如智能手机或平板上的APP来访问该低功耗蓝牙网络。低功耗蓝牙网络由三个部分组成：网关、集线器(Hub)、叶子节点(可以表现为麦克风、智能灯、冰箱、洗衣机、空调、电视等各类家电用品和传感器)。
步骤二，对系统和执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名，对系统(操作本发明的软件)的命名称为名称，对执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名称为操作；
步骤三，让麦克风一直处于对声音的监测状态，并判读声音的强度明显超过背景噪声，是则麦克风进入待机状态，并且开始捕捉声音，转步骤四，否则麦克风处于监测状态；
步骤四，用户可以在任意位置任意角度发出触发命令，麦克风会将一个含有触发命令并且带有该麦克风捕捉到的声音强度信息通过网络发给集线器，触发命令的形式是名称加操作(如用户可以这么说：“贾维斯，打开空调，制冷25度”，“贾维斯”便是用户预先给该系统取好的名字，后面是要求系统对空调执行的操作具体操作)；
步骤五，被采集来的声音数据通过集线器被传输到网关，再由网关通过网络传输到云端，云端可以采用自由算法或公开的第三方语音识别平台(如百度或谷歌)，识别后，再将识别出来的触发命令通过网关发给相应的节点，最终实现用户的控制触发命令。
所述麦克风采用一种无线麦克风，这样使用方便。
所述步骤四包括以下步骤：
步骤十，集线器会同时收到该房间的多个麦克风的声音强度信息，根据声音强度信息，可以判断用户在房间中所处的位置；处于该房间的无线麦克风一直处于对声音的监测状态，当声音的强度明显超过背景噪声时，麦克风进入待机状态，并且开始捕捉声音，如果识别到用户定义的“名称”时，麦克风会将一个含有触发命令并且带有该麦克风捕捉到的声音强度信息通过网络发给集线器。处于该房间的集线器可能会同时收到该房间的三个麦克风及自己的麦克风的声音强度信息，根据声音强度信息，可以判断用户在房间中所处的位置。集线器会通过软件算法确定房间里哪个麦克风可以传输音频数据，同时，其他麦克风继续监听声音强度，并汇报给集线器。若用户在房间内移动，那么每个麦克风监测到的声音强度会不断变化。集线器会不断根据声音强度的变化来动态要求声音强度最强的麦克风来传输声音。直到用户说完指令，声音强度回到背景强度。注意，此时不处于该房间内的麦克风也会进入动态监测的状态，这样当用户在说话的时候正好从房间3移动到其他房间的时候也可以顺利的切换拾音麦克风。
步骤十一，集线器会通过软件算法确定房间里哪个麦克风可以传输音频数据，同时，其他麦克风继续监听声音强度，并汇报给集线器,若用户在房间内移动，那么每个麦克风监测到的声音强度会不断变化；
步骤十二，集线器会不断根据声音强度的变化来动态要求声音强度最强的麦克风来传输声音，直到用户说完触发命令，声音强度回到背景强度；
步骤十三，此时不处于房间内的麦克风也会进入动态监测的状态，这样当用户在说话的时候正好从此房间移动到其他房间的时候也可以顺利的切换拾音麦克风。
本发明将本来集中在一起排列的麦克风阵列打散，将每个麦克风放置于房间的不同位置或角落，每个房间根据其大小和形状放置多个麦克风，每个麦克风的有效拾音角度控制在45～90度左右，有效拾音距离控制在3～5米，这样通过多个分布式的麦克风可以将一般家居住房的房间全面覆盖，麦克风之间通过一套无线网络系统连接在一起，然后采集到的音频信息通过网络传输到云端，可以利用目前主流的云端服务来识别语音和语义，最终将识别的语义返回本地网络，对智能家居中的设备进行控制。本发明可以有效解决目前麦克风阵列远场拾音存在的问题，而且大幅度降低软件算法的复杂度，从而显著降低硬件成本。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (4)
1.一种分布式拾音智能家居控制方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
步骤一，在房间内分布有带低功耗蓝牙语音传输的麦克风，并通过低功耗蓝牙网络连接在一起；
步骤二，对系统和执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名，对系统的命名称为名称，对执行的对网络中的设备或节点的具体操作进行命名称为操作；
步骤三，让麦克风一直处于对声音的监测状态，并判读声音的强度明显超过背景噪声，是则麦克风进入待机状态，并且开始捕捉声音，转步骤四，否则麦克风处于监测状态；
步骤四，用户在任意位置任意角度发出触发命令，麦克风会将一个含有触发命令并且带有该麦克风捕捉到的声音强度信息通过网络发给集线器，触发命令的形式是名称加操作；
步骤五，被采集来的声音数据通过集线器被传输到网关，再由网关通过网络传输到云端，云端采用自由算法或公开的第三方语音识别平台，识别后，再将识别出来的触发命令通过网关发给相应的节点，最终实现用户的控制触发命令。
2.根据权利要求1所述的分布式拾音智能家居控制方法，其特征在于，所述麦克风采用一种无线麦克风，这样使用方便。
3.根据权利要求1所述的分布式拾音智能家居控制方法，其特征在于，所述低功耗蓝牙网络由三个部分组成：网关、集线器、叶子节点。
4.根据权利要求1所述的分布式拾音智能家居控制方法，其特征在于，所述步骤四包括以下步骤：
步骤十，集线器会同时收到该房间的多个麦克风的声音强度信息，根据声音强度信息，判断用户在房间中所处的位置；
步骤十一，集线器会通过软件算法确定房间里哪个麦克风传输音频数据，同时，其他麦克风继续监听声音强度，并汇报给集线器,若用户在房间内移动，那么每个麦克风监测到的声音强度会不断变化；
步骤十二，集线器会不断根据声音强度的变化来动态要求声音强度最强的麦克风来传输声音，直到用户说完触发命令，声音强度回到背景强度；
步骤十三，此时不处于房间内的麦克风也会进入动态监测的状态，这样当用户在说话的时候正好从此房间移动到其他房间的时候也顺利的切换拾音麦克风。
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