CN107945804A - 基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，终端设备用于采集语音信息、人员身份信息和量具信息，所述语音信息为工人读出的量具的检验数据，并将以上信息发送至服务器；服务器用于对所述人员身份信息进行验证，验证通过后刷新对应人员需要完成的任务，终端设备根据所述任务采集对应的量具信息；边缘计算设备用于对语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出所述文字信息。本发明采集包含测量数据的语音信息并进行语音识别，提取其中的测量数据，同时，采用RFID电子标签技术对测量人员的身份和量具的信息进行绑定，以便于后期数据的自检和校准。

Description

基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统及其方法
技术领域
本发明涉及语音识别领域，尤其设计一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统及其方法。
背景技术
在现有技术中，使用量具进行测量时，一般采用人工读取的方式进行录入或传递。受到人工方式的局限性，在录入的过程中存在错误录入的隐患并且在传递过程中，测量数据难免会因为人与人之间的传递而发生变化，无法保证原始数据的准确性。另一方面，数据的准确性还取决于量具本身，而现有的人工方式中无法对用于采集数据的量具进行追溯，在后期对于一些有疑惑的数据无法进行校准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统及其方法，采集包含测量数据的语音信息并进行语音识别，提取其中的测量数据，同时，采用RFID电子标签技术对测量人员的身份和量具的信息进行绑定，以便于后期数据的自检和校准。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，包括终端设备、服务器、边缘计算设备和若干量具；
所述终端设备用于采集语音信息、人员身份信息和量具信息，所述语音信息为工人读出的量具的检验数据，并将以上信息连同终端设备的系统身份信息发送至服务器；
所述服务器用于对所述人员身份信息进行验证，验证通过后刷新对应人员需要完成的任务，终端设备根据所述任务采集对应的量具信息，服务器将语音信息发送至边缘计算设备；
所述边缘计算设备用于对语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出所述文字信息。
进一步的，所述人员身份信息的与帐号绑定，所述帐号通过密码登录。
进一步的，所述人员身份信息为人员唯一标识符，保存于人员身份电子标签中，所述人员身份电子标签的第二扇区A区的128位存放人员唯一标识符，所述人员唯一标识符在人员注册时生成。
进一步的，所述量具信息包括量具的具体型号和量具的到期时间。
进一步的，所述量具信息存放在和量具一一匹配的RFID电子标签中，RFID电子标签的第二扇区A区的0-63位存放量具的具体型号ASCII编码，64-127位存放量具的到期时间。
进一步的，所述系统身份信息为终端设备的内部编码信息，代表系统身份标识。
进一步的，还包括显示模块，所述显示模块为智能手环，与边缘计算设备连接，用于显示所述文字信息。
一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在服务器中存入对应人员需要完成的任务；
步骤S2：进行人员身份信息验证，若验证通过，则刷新对应人员需要完成的任务；
步骤S3：通过终端设备采集任务对应的量具信息和人员的语音信息；
步骤S4：将所述人员身份信息、量具信息、语音信息连同终端设备的系统身份信息发送至服务器，再将语音信息发送至边缘计算设备，所述边缘计算设备对所述语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采集包含测量数据的语音信息，同时采用RFID电子标签技术对测量人员的身份和量具的信息进行绑定，便于后期对数据进行自检和校准，测量数据的提取通过语音识别实现，通过该方案，若对测量数据有任何疑问，可随时对语音信息进行复查，更能追溯到对应该测量数据的测量人员和量具，进一步保证数据的准确性。
附图说明
图1为本发明一实施例的系统框图。
图2为本发明的方法流程图。
图3为本发明语音识别的模型图。
图4为GRU双向循环神经网络。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，本实施例提供一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，包括终端设备、服务器、边缘计算设备和若干量具；
所述终端设备用于采集语音信息、人员身份信息和量具信息，所述语音信息为工人读出的量具的检验数据，并将以上信息连同终端设备的系统身份信息发送至服务器；
于本实施例中，所述人员身份信息的与帐号绑定，所述帐号通过密码登录。与另一实施例中，所述人员身份信息为人员唯一标识符，保存于人员身份电子标签中，所述人员身份电子标签的第二扇区A区的128位存放人员唯一标识符。所述人员唯一标识符在人员注册时生成，在注册前电子标签的第三扇区A区128位用于存放密钥，数据全为一才可注册，在注册完毕后更改第三扇区数据，每次使用电子标签需要进行密钥验证。
于本实施例中，所述量具信息包括量具的具体型号和量具的到期时间。存放在和量具一一匹配的RFID电子标签中，RFID电子标签的第二扇区A区的0-63位存放量具的具体型号ASCII编码，64-127位存放量具的到期时间。
所述服务器用于对所述人员身份信息进行验证，验证通过后刷新对应人员需要完成的任务，终端设备根据所述任务，由工人通过RFID阅读器扫描量具上的RFID电子标签用于采集对应的量具信息，服务器将语音信息发送至边缘计算设备；所述系统身份信息为终端设备的一串十六进制的内部编码信息，代表系统身份标识。在与服务器进行通信时，利用该码进行使用人员、设备地址的登记。
所述边缘计算设备用于对语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出所述文字信息、人员身份信息、量具信息和系统身份信息。
请参照图3，语音信息的识别通过该模型实现，该模型由几个隐藏层组成。那个架构由2个卷积层组成，接下来是多个循环神经层，在接下来是一个全连接层。
第l层的隐藏层由H(l)给出，并约定h(0)表示输入x.网络的底部是一个或多个在时间维度输入上的卷积。对于大小为c的上下文窗口，在卷积层时间序列上的第i次激活，由下式给出
其中，表示第i个滤波器和先前激活层上下文窗口之间的元素积，f表示一元非线性函数。我们使用剪切的整流线性(ReLU)函数σ(x)＝min{max{x，0}，20}作为我们的非线性特征。在一些层上，通常是第一个，我们通过S框架进行卷积。以此缩短在循环层上的时间步长。
卷积层之后是一个或多个双向卷积层。请参照图4，前向计算和后向计算循环层激活计算如下所示循环神经网络采用GRU双向循环神经网络：
zt＝σ(W2xt+U2ht-1+bz)
rt＝σ(Wrxt+Urht-1+br)
σ(·)表示激活函数(sigmoid函数)，z和r代表分别的更新和重置记忆门，并且我们为了更简便抛弃这一层的上标。我们使用的结构和标准GRU有些微的不同，在复位门缩放之前我们用隐藏状态ht-1和Uh相乘。这允许对于所有操作ht-1在单一矩阵乘法之前进行计算。输出的非线性f(·)是典型的双曲正切函数(tanh).
这个模型的训练使用CTC loss函数。给定的输入-输出对(x,y)和网络的当前网络参数θ，我们计算相对于▽θ￡(x,y；θ)的网络参数算数函数￡(x,y；θ)和其导数。然后该导数通过反向传播和时间算法更新网络参数。
该系统平时静默，用时打开，具备节电功能。
于本实施例中，语音信息的采集采用语音模块+蓝牙设备，将采集的语音数据通过蓝牙发送到终端设备，终端保存一份PCM文件，并识别语音数据转存为文本格式。并将数据由工业WLAN发送到服务器进行保存。采集的语音数据采样率16K、单声道、16位。语音采集采用DSP、CNN降噪。终端设备实时监控蓝牙接口的数据。
于本实施例中，还包括显示模块，所述显示模块为可显示六位带单位数据的智能手环，与边缘计算设备经蓝牙连接，用于显示需要显示的文字信息。
请参照图2，本实施例还提供一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在服务器中存入对应人员需要完成的任务；
步骤S2：进行人员身份信息验证，若验证通过，则刷新对应人员需要完成的任务；
步骤S3：通过终端设备采集任务对应的量具信息和人员的语音信息；
步骤S4：将所述人员身份信息、量具信息、语音信息连同终端设备的系统身份信息发送至服务器和边缘计算设备，所述边缘计算设备对所述语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，包括终端设备、服务器、边缘计算设备和若干量具；
所述终端设备用于采集语音信息、人员身份信息和量具信息，所述语音信息为工人读出的量具的检验数据，并将以上信息连同终端设备的系统身份信息发送至服务器；
所述服务器用于对所述人员身份信息进行验证，验证通过后刷新对应人员需要完成的任务，终端设备根据所述任务采集对应的量具信息，服务器将语音信息发送至边缘计算设备；
所述边缘计算设备用于对语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出所述文字信息。
2.根据权利要求1所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，所述人员身份信息的与帐号绑定，所述帐号通过密码登录。
3.根据权利要求1所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，所述人员身份信息为人员唯一标识符，保存于人员身份电子标签中，所述人员身份电子标签的第二扇区A区的128位存放人员唯一标识符，所述人员唯一标识符在人员注册时生成。
4.根据权利要求1所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，所述量具信息包括量具的具体型号和量具的到期时间。
5.根据权利要求1所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，所述量具信息存放在和量具一一匹配的RFID电子标签中，RFID电子标签的第二扇区A区的0-63位存放量具的具体型号ASCII编码，64-127位存放量具的到期时间。
6.根据权利要求1所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，所述系统身份信息为终端设备的内部编码信息，代表系统身份标识。
7.根据权利要求1所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块为智能手环，与边缘计算设备连接，用于显示所述文字信息。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的基于语音识别的任务管理与量具数据提取系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在服务器中存入对应人员需要完成的任务；
步骤S2：进行人员身份信息验证，若验证通过，则刷新对应人员需要完成的任务；
步骤S3：通过终端设备采集任务对应的量具信息和人员的语音信息；
步骤S4：将所述人员身份信息、量具信息、语音信息连同终端设备的系统身份信息发送至服务器，再将语音信息发送至边缘计算设备，所述边缘计算设备对所述语音信息进行识别，将其内的检验数据转化成文字信息并输出。
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