CN110493293A - 一种智能产品中实现儿童模式的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种智能产品中实现儿童模式的方法和系统，该方法包括后端设备存储有儿童技能信息；前端设备采集用户的输入信息，并发送给后端设备；后端设备接收前端设备发送的输入信息，对输入信息进行模式匹配；启动儿童模式后，对输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息；后端设备将解析后技能树节点信息发送给前端设备；前端设备将所述技能树节点信息展示给儿童。采用了本发明的技术方案，能够实现智能产品与儿童之间进行引导式多轮情景信息交互，改善儿童智能认知的效果，提高儿童使用智能产品的效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种智能产品中实现儿童模式的方法和系统。
背景技术
随着技术的发展，智能家居产品成为趋势，智能音箱、智能冰箱、智能电饭煲等智能产品为人们带来了更多便利，满足了现代生活的许多新需求。如当下热门的智能音箱、智能冰箱等，由于植入了语音识别等技术，与传统音箱、冰箱相比，用语音即可进行唤醒、点播等操作，大大提高了人们的生活质量。
2-8岁是儿童认知发展的关键时期，这段时间内儿童的大脑发育迅速且高度可塑，外界的刺激和引导教育对儿童的语言表达能力、理解能力、情绪管理能力等有着巨大的影响，科学适时地进行家庭教育对双商培养和人格塑造至关重要。当下人们的工作繁忙，陪伴儿童的时间和精力不足，加上看护人本身的意识不足或者本身综合素质的限制，智能工具的辅助使儿童陪伴和互动更加科学。
目前市面上的通用家居电子产品，以及已出现的某些智能家居产品仅仅在原有设备之上增加了人工智能的技术，设计核心仍以成人用户的需求为主，儿童作为家庭中的重要成员，其需求与成人有很大不同，因此现有的家居电子产品普遍具有以下缺点：
第一，提供的内容和资源未做年龄区分，往往不能同时满足各年龄层用户的不同需求；
第二，未给用户提供特有的儿童模式设置入口，用户只能购买儿童专用的产品，本身就是一种资源浪费，且儿童产品本身在功能上有很多限制；
第三，使用方式的设计多以成人的习惯为主，对于低龄儿童来说不够方便、快捷、安全；
第四，由于未对所有资源进行过专业的模式整合，面对不同年龄层的用户时，不能进行智能匹配和资源输出，依赖用户的多步操作实现，使用成本较高；
第五，由于上述通用产品在模式处理方式及资源整合上的限制，很难做到通用模式-儿童模式的智能切换和个性化定制。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明实施例提供一种智能产品中实现儿童模式的方法和系统，能够实现智能产品与儿童之间进行引导式多轮情景信息交互，改善儿童智能认知的效果，提高儿童使用智能产品的效果。
本发明的实施例一方面提供了一种智能产品中实现儿童模式的方法，包括以下步骤：
后端设备存储有不少于一个儿童技能模块，每个儿童技能模块包括不少于一种儿童技能信息，每种儿童技能信息包括不少于一个技能树，每个技能树包括一个树形结构的信息；
前端设备采集用户的输入信息，并发送给后端设备；
后端设备接收前端设备发送的输入信息，对所述输入信息进行模式匹配；
启动儿童模式后，对所述输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息；
后端设备将解析后技能树节点信息发送给前端设备；
前端设备将所述技能树节点信息展示给儿童。
进一步地，所述后端设备对所述输入信息进行模式匹配，进一步包括以下步骤：
当所述用户的输入信息是语音信息，后端设备对所述语音信息进行语音识别，生成文字信息，与预设的口令进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式，或者后端设备根据所述语音信息的声纹进行分析，获得用户的年龄阶段，与预设的年龄阶段进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式；
当所述用户的输入信息是通过按钮或者触屏选择的信息，后端设备对所述按钮或者触屏选择的信息进行识别，与预设的口令进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式。
进一步地，所述技能树节点信息是文本、图片、音频和/或视频。
进一步地，还包括以下步骤：
后端设备根据所述儿童技能信息的划分和/或儿童的使用数据，向前端设备推荐儿童技能信息，前端设备将推荐的儿童技能信息展示给用户。
进一步地，还包括以下步骤：
后端设备记录儿童的技能使用数据，生成认知图谱，并将所述认知图谱发送给控制端设备。
进一步地，还包括以下步骤：
后端设备统计前端设备和控制端设备发来的数据，生成儿童使用分析报告，并发送给控制端设备。
进一步地，还包括以下步骤：
控制端设备根据所述认知图谱或者所述儿童使用分析报告，发送定制信息给后端设备；
后端设备根据所述定制信息，选择对应的技能树节点信息。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种智能产品中实现儿童模式的系统，包括前端设备和后端设备，所述前端设备位于所述智能产品，所述前端设备和所述后端设备通过网络连接，所述前端设备进一步包括信息交互模块，所述后端设备包括存储模块和智能分析模块，其中，
信息交互模块用于采集儿童的输入信息，发送给智能分析模块，并从智能分析模块获取选择的技能树节点信息，向儿童展示；
存储模块用于存储不少于不少于一个儿童技能模块，每个儿童技能模块包括不少于一种儿童技能信息，每种儿童技能信息包括不少于一个技能树，每个技能树包括一个树形结构的信息；
智能分析模块用于从信息交互模块获取用户的输入信息，对所述输入信息进行模式匹配，启动儿童模式后，对所述输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息发送给信息交互模块。
进一步地，后端设备还包括智能推荐模块，智能推荐模块用于根据儿童技能信息的划分和/或儿童的使用数据，向前端设备推荐儿童技能信息。
进一步地，还包括控制端设备，后端设备还包括智能统计模块，其中，
智能统计模块用于记录儿童的技能使用数据，生成认知图谱，并将所述认知图谱发送给控制端设备，并且统计前端设备和控制端设备发来的数据，生成儿童使用分析报告，并发送给控制端设备；
控制端设备用于根据所述认知图谱或者所述用户使用分析报告，发送定制信息给后端设备。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1、在通用智能家居产品中植入专门的儿童模式，使通用智能家居产品在满足成人用户的需求时，更适合儿童的使用。
2、借助前端设备的交互形象，与儿童进行语音交互，结合部分按钮及触屏交互，带给儿童更自然的交互体验。
3、针对儿童的心理特征，巧妙地以树结构设计儿童技能树节点信息，解决传统问答式对话在认知维度上的欠缺。
4、通过专业的设计和编写，设计符合儿童成长规律的技能生态圈，涵盖娱乐、教育、亲子互动等多个儿童技能模块，每个技能模块含有丰富的儿童技能资源，为儿童智能语音交互提供丰富的资源。
5、结合语音识别和自然语言处理技术，实现引导式多轮情景语音交互，陪伴儿童的心理成长。
6、通过大数据分析，为儿童用户记录技能使用数据，定期生成认知图谱，提供给家长，作为家庭教育的参考。
7、根据多轮交互的特征数据，根据儿童的使用情况，不断进行个性化的路径优化，使后续交互更加智能与合理。
8、为家长端提供儿童模式的个性化定制通道，使该系统更好地成为家长陪伴儿童成长的辅助工具。
9、为用户提供自定义通道，使用户可以个性化设置模式资源和使用方式，同时可以通过自定义口令等实现模式控制。
10、通过大数据分析，根据不同家庭的使用情况进行智能优化，并为用户提供使用分析报告，方便用户了解各项通用智能家居产品的使用情况。
附图说明
图1为本发明实施例一中智能产品中实现儿童模式的流程图。
图2为本发明实施例二中智能产品中实现儿童模式的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明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发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1为本发明实施例一中智能产品中实现儿童模式的流程图。如图1所示，该智能产品中实现儿童模式的流程包括以下步骤：
步骤101、智能产品的儿童模式中包含儿童故事、闲聊、游戏、教育、亲子互动等儿童技能模块，每个模块含有多种儿童技能信息，每种儿童技能信息包括多个技能树，形成技能包，每个技能树包括与一个功能需求有关的树形结构的信息。
技能树的树形结构的节点信息是文本、图片、音频和/或视频，大量的技能树能够形成技能包。
教育专业人员根据儿童的成长规律和家庭教育的需要，设计并编写儿童技能树。每个儿童技能围绕一个儿童技能展开，每个技能包含多棵技能树，技能树在合适的树节点置入文字、音乐、图片、动画等多种形式的信息。
儿童模式中的儿童技能树进行分模块，相关联的儿童技能之间形成儿童技能内包。多种类型的儿童技能包经过一定规律的组合，形成儿童智能交互所需的集成儿童模式。
步骤102、前端设备采集用户的输入信息，并发送给后端设备。输入信息可以是语音信息，也可以是通过按钮或者触屏选择的信息。
前端设备安装在智能产品上，与用户发生交互，分为无屏设备和有屏设备两种情况。前端设备以语音交互为主，辅助按钮或触屏交互。有屏设备可输出包含文字、音频、图片、视频等各种资源，无屏设备输出不包含图片和视频资源。
步骤103、后端设备对前端设备发来的输入信息进行模式匹配，后端设备判断用户是儿童时，将启动儿童模式。
当用户的输入信息是语音信息，后端设备对语音信息进行语音识别，生成文字信息，与预设的口令进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式。
或者后端设备根据语音信息的声纹进行分析，获得用户的年龄阶段，与预设的年龄阶段进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式。
当用户的输入信息是通过按钮或者触屏选择的信息，后端设备对按钮或者触屏选择的信息进行识别，与预设的口令进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式。
步骤104、启动儿童模式后，后端设备对前端设备发来的输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息。
步骤105、后端设备将解析后技能树节点信息发送给前端设备。
步骤106、前端设备将收到的技能树节点信息展示给儿童。
在上述步骤中，通过自然语言处理技术解析每棵技能树的结构和内容之后主动输出给前端设备的儿童，儿童通过前端设备中的应用进行语音交互，前端设备通过语音识别技术收集到儿童的输入信息，进一步经由自然语言处理技术的解析，将儿童模式中符合逻辑的技能树节点信息输出给前端设备，由此形成基于人工智能技术的智能儿童模式。
在交互过程中，后端设备还根据儿童技能信息的划分和/或儿童的使用数据，向前端设备推荐儿童技能信息，前端设备将推荐的儿童技能信息展示给用户。
后端设备还可以记录儿童的技能使用数据，生成认知图谱，并将认知图谱发送给控制端设备。
后端设备也可以统计前端设备和控制端设备发来的数据，生成儿童使用分析报告，并发送给控制端设备。
控制端设备再根据认知图谱或者该儿童使用分析报告，发送定制信息给后端设备，后端设备根据定制信息，选择对应的儿童技能树节点信息。
为了实现上述流程，本发明技术方案的另一个实施例提供了一种智能产品中实现儿童模式的系统，图2为本发明实施例二中智能产品中实现儿童模式的系统的结构示意图。
如图2所示，该智能产品中实现儿童模式的系统包括前端设备21、后端设备22和控制端设备23。
前端设备和后端设备各自安装有通信模块，可以通过网络进行连接。
前端设备安装在智能产品上，进一步包括信息交互模块211，信息交互模块采集儿童的输入信息，发送给智能分析模块，并从智能分析模块获取选择的技能树节点信息，向儿童展示。
信息交互模块分为无屏设备和有屏设备两种情况。前端设备以语音交互为主，辅助按钮或触屏交互。有屏设备可输出包含文字、音频、图片、视频等各种资源，无屏设备输出不包含图片和视频资源。
当用户采用语音输入时，信息交互模块中还应包括录音设备。
后端设备包括存储模块221、智能分析模块222、智能推荐模块223和智能统计模块224。
存储模块以数据库的方式，存储多个儿童技能模块，每个儿童技能模块包括多种儿童技能信息，每种儿童技能信息包括多个技能树，每个技能树包括一个树形结构的信息。
智能分析模块从信息交互模块获取用户的输入信息，对输入信息进行模式匹配，启动儿童模式后，对输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息发送给信息交互模块。
如果儿童的输入信息是语音信息，则智能分析模块中还应包括语音识别设备，将语音信息转写为文本信息，或者是声纹识别设备，能够判断属于哪个年龄段。
智能推荐模块可以根据儿童技能信息的划分和/或儿童的使用数据，向前端设备推荐儿童技能信息。
智能统计模块记录儿童的技能使用数据，生成儿童认知图谱，并将该认知图谱发送给控制端设备，也可以统计前端设备和控制端设备发来的数据，生成儿童使用分析报告，并发送给控制端设备。
控制端设备在家长手里，分为PC端和手机APP端，能够与后端设备发生交互，可以根据认知图谱或者用户使用分析报告，发送定制信息给后端设备。
采用了上述技术方案，在通用智能家居产品中植入专门的儿童模式，使通用智能家居产品在满足成人用户的需求时，更适合儿童的使用；借助前端设备的交互形象，与儿童进行语音交互，结合部分按钮及触屏交互，带给儿童更自然的交互体验；针对儿童的心理特征，巧妙地以树结构设计儿童技能树节点信息，解决传统问答式对话在认知维度上的欠缺；通过专业的设计和编写，设计符合儿童成长规律的技能生态圈，涵盖娱乐、教育、亲子互动等多个儿童技能模块，每个技能模块含有丰富的儿童技能资源，为儿童智能语音交互提供丰富的资源；结合语音识别和自然语言处理技术，实现引导式多轮情景语音交互，陪伴儿童的心理成长；通过大数据分析，为儿童用户记录技能使用数据，定期生成认知图谱，提供给家长，作为家庭教育的参考；根据多轮交互的特征数据，根据儿童的使用情况，不断进行个性化的路径优化，使后续交互更加智能与合理；为家长端提供儿童模式的个性化定制通道，使该系统更好地成为家长陪伴儿童成长的辅助工具；为用户提供自定义通道，使用户可以个性化设置模式资源和使用方式，同时可以通过自定义口令等实现模式控制；通过大数据分析，根据不同家庭的使用情况进行智能优化，并为用户提供使用分析报告，方便用户了解各项通用智能家居产品的使用情况。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，包括以下步骤：
后端设备存储有不少于一个儿童技能模块，每个儿童技能模块包括不少于一种儿童技能信息，每种儿童技能信息包括不少于一个技能树，每个技能树包括一个树形结构的信息；
前端设备采集用户的输入信息，并发送给后端设备；
后端设备接收前端设备发送的输入信息，对所述输入信息进行模式匹配；
启动儿童模式后，对所述输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息；
后端设备将解析后技能树节点信息发送给前端设备；
前端设备将所述技能树节点信息展示给儿童。
2.根据权利要求1所述的智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，所述后端设备对所述输入信息进行模式匹配，进一步包括以下步骤：
当所述用户的输入信息是语音信息，后端设备对所述语音信息进行语音识别，生成文字信息，与预设的口令进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式，或者后端设备根据所述语音信息的声纹进行分析，获得用户的年龄阶段，与预设的年龄阶段进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式；
当所述用户的输入信息是通过按钮或者触屏选择的信息，后端设备对所述按钮或者触屏选择的信息进行识别，与预设的口令进行匹配，判断用户是否儿童，如果是儿童则启动儿童模式。
3.根据权利要求1所述的智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，所述技能树节点信息是文本、图片、音频和/或视频。
4.根据权利要求1所述的智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
后端设备根据所述儿童技能信息的划分和/或儿童的使用数据，向前端设备推荐儿童技能信息，前端设备将推荐的儿童技能信息展示给用户。
5.根据权利要求1所述的智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
后端设备记录儿童的技能使用数据，生成认知图谱，并将所述认知图谱发送给控制端设备。
6.根据权利要求1所述的智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
后端设备统计前端设备和控制端设备发来的数据，生成儿童使用分析报告，并发送给控制端设备。
7.根据权利要求5或者6所述的智能产品中实现儿童模式的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
控制端设备根据所述认知图谱或者所述儿童使用分析报告，发送定制信息给后端设备；
后端设备根据所述定制信息，选择对应的技能树节点信息。
8.一种智能产品中实现儿童模式的系统，其特征在于，包括前端设备和后端设备，所述前端设备位于所述智能产品，所述前端设备和所述后端设备通过网络连接，所述前端设备进一步包括信息交互模块，所述后端设备包括存储模块和智能分析模块，其中，
信息交互模块用于采集儿童的输入信息，发送给智能分析模块，并从智能分析模块获取选择的技能树节点信息，向儿童展示；
存储模块用于存储不少于一个儿童技能模块，每个儿童技能模块包括不少于一种儿童技能信息，每种儿童技能信息包括不少于一个技能树，每个技能树包括一个树形结构的信息；
智能分析模块用于从信息交互模块获取用户的输入信息，对所述输入信息进行模式匹配，启动儿童模式后，对所述输入信息进行自然语言处理，进行语义理解，分析儿童意图，并根据分析结果选择儿童技能模块，选择与意图匹配的技能树，对技能树进行解析，选择对应的技能树节点信息发送给信息交互模块。
9.根据权利要求8所述的智能产品中实现儿童模式的系统，其特征在于，后端设备还包括智能推荐模块，智能推荐模块用于根据儿童技能信息的划分和/或儿童的使用数据，向前端设备推荐儿童技能信息。
10.根据权利要求8所述的智能产品中实现儿童模式的系统，其特征在于，还包括控制端设备，后端设备还包括智能统计模块，其中，
智能统计模块用于记录儿童的技能使用数据，生成认知图谱，并将所述认知图谱发送给控制端设备，并且统计前端设备和控制端设备发来的数据，生成儿童使用分析报告，并发送给控制端设备；
控制端设备用于根据所述认知图谱或者所述用户使用分析报告，发送定制信息给后端设备。
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