CN108833229A - 一种语音识别功能的智能家居控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种语音识别功能的智能家居控制系统，包括语音采集模块、室内环境检测模块、管理服务器、语音存储模块和设备终端，管理服务器分别与语音采集模块、语音存储模块、室内环境检测模块和设备终端连接；室内环境检测模块包括若干室内亮度检测单元和若干室内温度检测单元。本发明提供的语音识别功能的智能家居控制系统，根据语音信息对室内的设备进行控制，具有操作简单、节约能源以及智能化的特点，大大提高了生活的便利性。

Description

一种语音识别功能的智能家居控制系统

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，涉及到一种语音识别功能的智能家居控制系统。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，兼备智能建筑、网络通信、信息家电、灯具自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

现有的智能家居环境中，由于室内设备种类和数量较多，在控制的过程中会造成对多个同类设备进行控制，无法针对性的对设备进行控制，且在智能控制的过程中，无法根据室内的环境进行控制，存在能源的浪费、智能化特性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种语音识别功能的智能家居控制系统，解决了现有智能家居在控制的过程中，无法有针对性的对室内的设备进行控制，以及存在能源浪费和智能化特性差的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种语音识别功能的智能家居控制系统，包括语音采集模块、室内环境检测模块、管理服务器、语音存储模块和设备终端，管理服务器分别与语音采集模块、语音存储模块、室内环境检测模块和设备终端连接；

语音采集模块包括若干语音采集单元，若干语音采集单元分别安装在不同房间内，用于实时采集该房间内人员的语音信息，并将获取的语音信息以及对应的语音采集单元的编号g(1≤g≤n)发送至管理服务器，若干语音采集单元按照设定编号进行排序，依次为1,2,...,i,...,n,且各房间的编号分别与对应房间内的语音采集单元的编号一一对应；

室内环境检测模块用于采集室内各房间的温度和亮度信息，并将采集的温度和亮度信息发送至管理服务器；

语音存储模块用于存储若干设备对应的名称、控制操作关键字以及预设家庭成员说话时的语音要素，其中，设备包括若干空调、若干照明灯、洗衣机、冰箱和风扇，所述的关键字包括空调、灯、洗衣机、风扇、开、关、降低、升高，按照空调、灯、洗衣机、冰箱、风扇的顺序进行编号，依次为1,2,...,j,...,m，按照设备的控制操作对开、关、降低、升高等关键字进行排序，依次为1,2,...,k,...,h,对以上关键字构成设备关键字集合A_i和控制操作关键字集合B_i，设备关键字集合A_i(a_i1,a_i2,...,a_ij,...,a_im)，a_ij表示为第i个房间内的编号j个设备对应的设备名称，m表示为所有设备的数量，控制操作关键字集合B_i(b_i1,b_i2,...,b_ik,...,b_ih)，b_ik表示为第i个房间内编号k的控制操作关键字，h表示控制操作关键字的数量；

管理服务器用于接收语音采集模块发送的语音信息以及室内环境检测模块发送的室内温度和湿度信息，根据室内温度、亮度信息并结合语音信息对室内的设备进行控制，当室内温度不在设定的温度阈值范围内或室内的亮度小于设定的亮度阈值时，对语音信息进行过滤、分析、转换处理，转换成文字信息，将转换后的文字信息与语音存储模块中存储的关键字进行对比，根据对比结果发送控制指令至设备终端，当室内温度在设定的温度阈值范围内和室内的亮度大于设定的亮度阈值时，对语音信息进行过滤、分析、转换处理，对转换处理后的灯和空调不进行控制。

设备终端用于接收管理服务器发送的控制指令，对设备终端进行控制，设备终端包括空调、照明灯、洗衣机、冰箱、风扇，且设备终端中的各设备均设有无线接收单元，用于接收管理服务器发送的控制指令，根据控制指令对各设备进行控制。

进一步地，室内环境检测模块包括若干室内亮度检测单元和若干室内温度检测单元，室内亮度检测单元为亮度传感器，分别安装在卧室、客厅、厨房、卫生间内，用于检测房间内的亮度信息，并将检测的亮度信息发送至管理服务器，室内温度检测单元为温度传感器，分别安装在卧室、客厅，用于检测房间内的温度，并将检测的温度信息发送至管理服务器。

进一步地，语音要素包括音高、音强、音长和音色，不同人员为不同的发音体，每个发音体发出的语音在音高、音强、音长和音色上各不相同。

进一步地，所述管理服务器接收室内环境检测模块发送的室内外温度和亮度信息，判读室内温度是否在设定的温度阈值范围内以及室内亮度是否小于设定的亮度阈值，若室内温度在设定的温度阈值范围内或室内亮度是否小于设定的亮度阈值，则接收语音采集模块中语音采集单元发送的语音信息以及对应的语音采集单元的编号，对语音信息中的语音信息进行过滤、分析和转换处理，过滤用于去除语音信息中的杂质，提高语音的纯度，对过滤处理后的语音信息与语音存储模块中存储的预设家庭成员的语音要素进行对比，若过滤处理后的语音信息与预设的家庭成员的语音要素不匹配，则不将语音信息转换成文字信息，否则，将过滤处理后的语音信息转换成对应的文字信息，将转换的文字信息与接收的语音采集单元编号对应的设备关键字集合和控制操作关键字集合进行一一对比，得到对比设备关键字集合A′_g(a′_g1,a′_g2,...,a′_gj,...,a′_gm)和对比控制操作关键字集合B′_g(b′_g1,b′_g2,...,b′_gk,...,b′_gh)，a′_gj表示为语音信息中与语音采集单元编号g相同的房间内的第j个设备对应的名称对比值，b′_gk表示为与语音采集单元编号相同的房间编号g内第k个控制操作关键字的对比值，若语音信息中包含第j个设备对应的名称，则a′_gj取1，否则，a′_gj取0，若语音信息中包含第k个控制操作关键字，则b′_gk取1，否则，b′_gk取0。

若室内温度不在设定的温度阈值范围内且室内亮度小于设定的亮度阈值，对比设备关键字集合中灯和空调所对应的元素值取0。

根据对比设备关键字集合A′_g和对比控制操作关键字集合B′_g，依次对对比设备关键字集合A′_g和对比控制操作关键字集合B′_g中的元素数值进行判断，提取数值等于1的对比设备关键字集合中的元素和对比控制操作关键字集合中的元素，获得需控制设备以及该设备的需进行的操作，管理服务器发送对应的控制指令至对应的设备。

本发明的有益效果：

本发明提供的语音识别功能的智能家居控制系统，通过将各房间内均安装有语音采集单元并进行编号，便于将语音采集单元的编号与预先存储的各房间编号内进行匹配，保证采集的语音信息只对当前房间内的设备进行控制，避免其他方面内的设备同时被控制，提高了控制的智能化以及有针对性的特点；

通过室内温度和亮度信息，判断室内的温度和亮度是否在设定的数值范围内，根据温度和亮度的数值可对房间内的设备进行控制，避免室内环境良好的状况下也对空调和灯进行控制，造成能源的浪费；

通过对语音信息中的关键字与语音存储模块中存储的设备名称、控制操作关键字进行逐一对比，可有效地判断出需控制的设备名称以及对应的操作，该系统具有节能能源、准确性高、操作方便的特点，大大提高了家居电器设备的智能化特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种语音识别功能的智能家居控制系统的示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种语音识别功能的智能家居控制系统，包括语音采集模块、室内环境检测模块、管理服务器、语音存储模块和设备终端，管理服务器分别与语音采集模块、语音存储模块、室内环境检测模块和设备终端连接；

语音采集模块包括若干语音采集单元，若干语音采集单元分别安装在不同房间内，用于实时采集该房间内人员的语音信息，并将获取的语音信息以及对应的语音采集单元的编号g(1≤g≤n)发送至管理服务器，若干语音采集单元按照设定编号进行排序，依次为1,2,...,i,...,n,且各房间的编号分别与对应房间内的语音采集单元的编号一一对应；

室内环境检测模块包括若干室内亮度检测单元和若干室内温度检测单元，室内亮度检测单元为亮度传感器，分别安装在卧室、客厅、厨房、卫生间内，用于检测房间内的亮度信息，并将检测的亮度信息发送至管理服务器，室内温度检测单元为温度传感器，分别安装在卧室、客厅，用于检测房间内的温度，并将检测的温度信息发送至管理服务器。

语音存储模块用于存储若干设备对应的名称、控制操作关键字以及预设家庭成员说话时的语音要素，其中，设备包括若干空调、若干照明灯、洗衣机、冰箱和风扇等，所述的关键字包括空调、灯、洗衣机、风扇、开、关、降低、升高等，按照空调、灯、洗衣机、冰箱、风扇等顺序进行编号，依次为1,2,...,j,...,m，按照设备的控制操作对开、关、降低、升高等关键字进行排序，依次为1,2,...,k,...,h,对以上关键字构成设备关键字集合A_i和控制操作关键字集合B_i，其中，设备关键字集合A_i(a_i1,a_i2,...,a_ij,...,a_im)，a_ij表示为第i个房间内的编号j个设备对应的设备名称，m表示为所有设备的数量，控制操作关键字集合B_i(b_i1,b_i2,...,b_ik,...,b_ih)，b_ik表示为第i个房间内编号k的控制操作关键字，h表示控制操作关键字的数量，语音要素包括音高、音强、音长和音色，不同人员为不同的发音体，每个发音体发出的语音在音高、音强、音长和音色上各不相同。

管理服务器用于接收语音采集模块发送的语音信息以及室内环境检测模块发送的室内温度和湿度信息，根据室内温度、亮度信息并结合语音信息对室内的设备进行控制，当室内温度不在设定的温度阈值范围内或室内的亮度小于设定的亮度阈值时，对语音信息进行过滤、分析、转换处理，转换成文字信息，将转换后的文字信息与语音存储模块中存储的关键字进行对比，根据对比结果发送控制指令至设备终端，当室内温度在设定的温度阈值范围内和室内的亮度大于设定的亮度阈值时，对语音信息进行过滤、分析、转换处理，对转换处理后的灯和空调不进行控制。

设备终端用于接收管理服务器发送的控制指令，对设备终端进行控制，实现智能化特点，设备终端包括空调、照明灯、洗衣机、冰箱、风扇等，且设备终端中的各设备均设有无线接收单元，用于接收管理服务器发送的控制指令，根据控制指令对各设备进行控制。

管理服务器接收室内环境检测模块发送的室内外温度和亮度信息，判读室内温度是否在设定的温度阈值范围内以及室内亮度是否小于设定的亮度阈值，若室内温度在设定的温度阈值范围内或室内亮度是否小于设定的亮度阈值，则接收语音采集模块中语音采集单元发送的语音信息以及对应的语音采集单元的编号，对语音信息中的语音信息进行过滤、分析和转换处理，过滤用于去除语音信息中的杂质，提高语音的纯度，对过滤处理后的语音信息与语音存储模块中存储的预设家庭成员的语音要素进行对比，若过滤处理后的语音信息与预设的家庭成员的语音要素不匹配，则不将语音信息转换成文字信息，否则，将过滤处理后的语音信息转换成对应的文字信息，将转换的文字信息与接收的语音采集单元编号对应的设备关键字集合和控制操作关键字集合进行一一对比，得到对比设备关键字集合A′_g(a′_g1,a′_g2,...,a′_gj,...,a′_gm)和对比控制操作关键字集合B′_g(b′_g1,b′_g2,...,b′_gk,...,b′_gh)，a′_gj表示为语音信息中与语音采集单元编号g相同的房间内的第j个设备对应的名称对比值，b′_gk表示为与语音采集单元编号相同的房间编号g内第k个控制操作关键字的对比值，若语音信息中包含第j个设备对应的名称，则a′_gj取1，否则，a′_gj取0，若语音信息中包含第k个控制操作关键字，则b′_gk取1，否则，b′_gk取0。

若室内温度不在设定的温度阈值范围内且室内亮度小于设定的亮度阈值，对比设备关键字集合中灯和空调所对应的元素值取0。

根据对比设备关键字集合A′_g和对比控制操作关键字集合B′_g，依次对对比设备关键字集合A′_g和对比控制操作关键字集合B′_g中的元素数值进行判断，提取数值等于1的对比设备关键字集合中的元素和对比控制操作关键字集合中的元素，获得需控制设备以及该设备的需进行的操作，管理服务器发送对应的控制指令至该设备，实现对该设备的智能控制。

本发明提供的语音识别功能的智能家居控制系统，通过将各房间内均安装有语音采集单元并进行编号，便于将语音采集单元的编号与预先存储的各房间编号内进行匹配，保证采集的语音信息只对当前房间内的设备进行控制，避免其他方面内的设备同时被控制，提高了控制的智能化以及有针对性的特点；通过室内温度和亮度信息，判断室内的温度和亮度是否在设定的数值范围内，根据温度和亮度的数值可对房间内的设备进行控制，避免室内环境良好的状况下也对空调和灯进行控制，造成能源的浪费；通过对语音信息中的关键字与语音存储模块中存储的设备名称、控制操作关键字进行逐一对比，可有效地判断出需控制的设备名称以及对应的操作，该系统具有节能能源、准确性高、操作方便的特点，大大提高了家居电器设备的智能化特点。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种语音识别功能的智能家居控制系统，其特征在于：包括语音采集模块、室内环境检测模块、管理服务器、语音存储模块和设备终端，管理服务器分别与语音采集模块、语音存储模块、室内环境检测模块和设备终端连接；

语音采集模块包括若干语音采集单元，若干语音采集单元分别安装在不同房间内，用于实时采集该房间内人员的语音信息，并将获取的语音信息以及对应的语音采集单元的编号g发送至管理服务器，若干语音采集单元按照设定编号进行排序，依次为1,2,...,i,...,n,且各房间的编号分别与对应房间内的语音采集单元的编号一一对应；

室内环境检测模块用于采集室内各房间的温度和亮度信息，并将采集的温度和亮度信息发送至管理服务器；

语音存储模块用于存储若干设备对应的名称、控制操作关键字以及预设家庭成员说话时的语音要素，其中，设备包括若干空调、若干照明灯、洗衣机、冰箱和风扇，所述的关键字包括空调、灯、洗衣机、风扇、开、关、降低、升高，按照空调、灯、洗衣机、冰箱、风扇的顺序进行编号，依次为1,2,...,j,...,m，按照设备的控制操作对开、关、降低、升高的关键字进行排序，依次为1,2,...,k,...,h,对以上关键字构成设备关键字集合A_i和控制操作关键字集合B_i，设备关键字集合A_i(a_i1,a_i2,...,a_ij,...,a_im)，a_ij表示为第i个房间内的编号j个设备对应的设备名称，m表示为所有设备的数量，控制操作关键字集合B_i(b_i1,b_i2,...,b_ik,...,b_ih)，b_ik表示为第i个房间内编号k的控制操作关键字，h表示控制操作关键字的数量；

管理服务器用于接收语音采集模块发送的语音信息以及室内环境检测模块发送的室内温度和湿度信息，根据室内温度、亮度信息并结合语音信息对室内的设备进行控制，当室内温度不在设定的温度阈值范围内或室内的亮度小于设定的亮度阈值时，对语音信息进行过滤、分析、转换处理，转换成文字信息，将转换后的文字信息与语音存储模块中存储的关键字进行对比，根据对比结果发送控制指令至设备终端，当室内温度在设定的温度阈值范围内和室内的亮度大于设定的亮度阈值时，对语音信息进行过滤、分析、转换处理，对转换处理后的灯和空调不进行控制。

设备终端用于接收管理服务器发送的控制指令，对设备终端进行控制，设备终端包括空调、照明灯、洗衣机、冰箱、风扇，且设备终端中的各设备均设有无线接收单元，用于接收管理服务器发送的控制指令，根据控制指令对各设备进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种语音识别功能的智能家居控制系统，其特征在于：室内环境检测模块包括若干室内亮度检测单元和若干室内温度检测单元，室内亮度检测单元为亮度传感器，分别安装在卧室、客厅、厨房、卫生间内，用于检测房间内的亮度信息，并将检测的亮度信息发送至管理服务器，室内温度检测单元为温度传感器，分别安装在卧室、客厅，用于检测房间内的温度，并将检测的温度信息发送至管理服务器。

3.根据权利要求1所述的一种语音识别功能的智能家居控制系统，其特征在于：语音要素包括音高、音强、音长和音色，不同人员为不同的发音体，每个发音体发出的语音在音高、音强、音长和音色上各不相同。

4.根据权利要求1所述的一种语音识别功能的智能家居控制系统，其特征在于：所述管理服务器接收室内环境检测模块发送的室内外温度和亮度信息，判读室内温度是否在设定的温度阈值范围内以及室内亮度是否小于设定的亮度阈值，若室内温度在设定的温度阈值范围内或室内亮度是否小于设定的亮度阈值，则接收语音采集模块中语音采集单元发送的语音信息以及对应的语音采集单元的编号，对语音信息中的语音信息进行过滤、分析和转换处理，过滤用于去除语音信息中的杂质，提高语音的纯度，对过滤处理后的语音信息与语音存储模块中存储的预设家庭成员的语音要素进行对比，若过滤处理后的语音信息与预设的家庭成员的语音要素不匹配，则不将语音信息转换成文字信息，否则，将过滤处理后的语音信息转换成对应的文字信息，将转换的文字信息与接收的语音采集单元编号对应的设备关键字集合和控制操作关键字集合进行一一对比，得到对比设备关键字集合A′_g(a′_g1,a′_g2,...,a′_gj,...,a′_gm)和对比控制操作关键字集合B′_g(b′_g1,b′_g2,...,b′_gk,...,b′_gh)，a′_gj表示为语音信息中与语音采集单元编号g相同的房间内的第j个设备对应的名称对比值，b′_gk表示为与语音采集单元编号相同的房间编号g内第k个控制操作关键字的对比值，若语音信息中包含第j个设备对应的名称，则a′_gj取1，否则，a′_gj取0，若语音信息中包含第k个控制操作关键字，则b′_gk取1，否则，b′_gk取0；

若室内温度不在设定的温度阈值范围内且室内亮度小于设定的亮度阈值，对比设备关键字集合中灯和空调所对应的元素值取0；

根据对比设备关键字集合A′_g和对比控制操作关键字集合B′_g，依次对对比设备关键字集合A′_g和对比控制操作关键字集合B′_g中的元素数值进行判断，提取数值等于1的对比设备关键字集合中的元素和对比控制操作关键字集合中的元素，获得需控制设备以及该设备的需进行的操作，管理服务器发送对应的控制指令至对应的设备。