CN111048085A - 基于zigbee无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质 - Google Patents
基于zigbee无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111048085A CN111048085A CN201911315176.5A CN201911315176A CN111048085A CN 111048085 A CN111048085 A CN 111048085A CN 201911315176 A CN201911315176 A CN 201911315176A CN 111048085 A CN111048085 A CN 111048085A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voice
- gateway
- instruction
- wireless technology
- zigbee wireless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L15/00—Speech recognition
- G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/2803—Home automation networks
- H04L12/2816—Controlling appliance services of a home automation network by calling their functionalities
- H04L12/282—Controlling appliance services of a home automation network by calling their functionalities based on user interaction within the home
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
- G08C2201/40—Remote control systems using repeaters, converters, gateways
- G08C2201/41—Remote control of gateways
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L15/00—Speech recognition
- G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
- G10L2015/223—Execution procedure of a spoken command
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
- H04Q2209/43—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth or ZigBee
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质,所述方法包括:通过麦克风拾音器实时接收语音输入信号后,发送语音输入信号至DSP语音处理芯片;通过DSP语音处理芯片对语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;根据最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;通过ZIGBEE模组将接收到的对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。本发明能够通过接合ZIGBEE的无线自组网技术,解决在无网络情况下的语音操控设备的问题,克服网络延迟带来语音控制效率低下的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质。
背景技术
随着物联网技术的不断发展,越来越多的智能化设备进入了人们的日常生活,用户可以通过语音在线控制相应的灯光、窗帘、空调等家用设备,实现语音的分布式操控。
但是,在对现有在现有技术的研究与实践过程中,本发明的发明人发现,现有技术一般通过语音在线智能控制家居设备,但是该方式存在以下缺陷:需要在线式语音识别系统作为控制基础,而目前的在线式语音识别系统成本较高;同时,使用在线式语音识别时需要依赖网络连接,一旦网络断开,语音识别系统无法正常使用;另外,由于网络存在一定的延迟性,导致在线式语音识别的效率得不到保障,影响用户体验。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质,通过结合ZIGBEE的无线自组网技术,解决在无网络情况下的语音操控设备的问题。
为解决上述问题,本发明的一个实施例提供一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,至少包括如下步骤:
通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;
通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;
根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;
通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。
进一步地,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,还包括:
预先定义语音指令词列表,包括通过定义每个场景模式对应的相似语意词。
进一步地,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,还包括:
通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作。
进一步地,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,还包括:
在用户终端更新语音指令词列表后,通过云端服务器下发新的语音指令词列表至所述网关完成在线升级。
进一步地,所述前端处理,具体为:
将通过麦克风拾音器采集的语音信号转化为语音数据流,传输至DSP语音处理芯片;
通过所述DSP语音处理芯片将所接收的语音数据流进行语音格式转码处理,将语音数据流转换成对应格式的语音文件;
对转码后的语音文件进行端点检测,检测得到转码后的语音文件中的有效语音信息。
进一步地,所述声学特征提取处理,具体为:
将通过所述前端处理后的语音信号进行切割,得到若干针的语音信号;
通过傅里叶变换算法计算每针语音信号中包含的能量值、基音频谱、共振峰值和短时过零率,并建立声学特征数学模型。
进一步地,所述解码处理,具体为:
通过DSP语音处理芯片中的解码模块对提取的声学特征数据进行解码处理,并采用发音字典、声学模型和语言模型建立WFST搜索空间模型;
在所述WFST搜索空间模型中筛选匹配概率最高的最优路径,得到最优识别结果。
进一步地,所述通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作,具体为:
通过用户终端添加智能网关;
当设备上电后,通过所述用户终端添加新的设备,并选择对应的面板类型;
在设备入网成功后,选择绑定设备所在区域并进行确认。
本发明的一个实施例提供了一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,包括:
语音采集模块,用于通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;
语音识别模块,用于通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;
指令匹配模块,用于根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;
远程控制模块,用于通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。
本发明的另一实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
本发明实施例提供的一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质,所述方法包括:通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。。本发明能够通过接合ZIGBEE的无线自组网技术,解决在无网络情况下的语音操控设备的问题,克服网络延迟带来语音控制效率低下的缺陷。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法的流程示意图;
图2是本发明第一实施例提供的实现基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法的流程示意图;
图3是本发明第一实施例提供的实现基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法的电路装置的结构示意图;
图4是本发明第二实施例提供的一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统的结构示意图。
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。
本发明第一实施例:
请参阅图1-3。
如图1所示,本实施例提供了一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,至少包括如下步骤:
S101、通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片。
具体的,对于步骤S101,当设备的语音采集系统采集到用户的语音指令词以后,通过语音信号模数转换电路,将语音模拟信号转换成数字信号后输入到语音处理专用DSP芯片。
S102、通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果。
具体的,对于步骤S102,如图2所示,DSP芯片运用语音识别算法软件在语音DSP芯片内进行语音识别,先后进行前端处理、特征提取、模型训练和解码四个步骤。采集的每一句语音首先被麦克风拾音后成为语音数据流进入DSP芯片后,最先由前端处理,前端处理是先进行语音格式转码将数据流转成PCM或者WAV格式的语音,然后进行端点检测,将转码后语音中的有效语音检测出来,最后将前端处理得到的分段语音数据送入特征提取模块,进行声学特征提取,最后解码模块对提取的特征数据进行解码,解码过程中利用发音字典,声学模型,语言模型等信息构建WFST搜索空间,在搜索空间内寻找匹配概率最大的最优路径,得到最优的识别结果。
S103、根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组。
具体的,对于步骤S103,根据上一步得到的最优识别结果进行分析,将最优识别结果中识别得到语音指令词与本地存储的语音指令词列表中已有的指令词进行比对,最终得到比对结果,其中比对结果中包括对应的场景控制指令,并将所述场景控制指令发送至ZIGBEE模组。
S104、通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。
具体的,对于步骤S104,ZIGBEE模组将接收到的场景控制指令根据无线协议传输至网关,网关在接收到所述场景控制指令后,根据网关预设的场景联动的设备和动作对绑定的设备进行场景控制,根据上传的指令对关联的设被进行打开或者关闭控制,实现语音远程控制的功能。例如:当识别为离家模式后,自动关闭客厅和卧室打开的灯和其他设备;当识别为回家模式后,场景自动联动控制设定好的客厅灯和空调打开;当识别为会客模式,则自动控制会客灯打开,同时控制音乐播放器播放音乐;当识别为就餐模式,自动打开餐厅灯。
在优选的实施例中,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,还包括:
预先定义语音指令词列表,包括通过定义每个场景模式对应的相似语意词。
具体的,通过用户终端预先定义语音指令词列表进行多语音语意控制,通过定义相似语意词控制设备场景联动,而不仅限于单一呆板的一个语音词进行控制,提高语音识别和控制的灵活性,提高控制效率和用户体验。
例如:定义回家模式可通过“我回家了”、“我到家了”和“我回来了”等类似的词语进行定义;定义离家模式可通过“我出门了”、“我上班了”和“我走了”等类似的词语进行定义;定义就餐模式可通过“就餐模式”和“吃饭啦”等类似的词语进行定义;定义会客模式可通过“有客人”和“会客模式”等类似的词语进行定义;定义睡眠模式可通过“晚安”和“我要睡觉了”等类似的词语进行定义;定义阅读模式可通过“我要学习了”、“我要看书了”和“我要写作业了”等类似的词语进行定义;定义晨起模式可通过“起床了”和“早安”等类似的词语进行定义;定义夜起模式可通过“夜起模式”和“打开夜灯”等类似的词语进行定义。
在优选的实施例中,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,还包括:
通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作。
在优选的实施例中,所述通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作,具体为:
通过用户终端添加智能网关;
当设备上电后,通过所述用户终端添加新的设备,并选择对应的面板类型;
在设备入网成功后,选择绑定设备所在区域并进行确认。
具体的,当设备上电并按照添加设备的操作正确地进行配网操作后,设备的ZIGBEE模组接收到配网指令,会将配网的指令通过广播的形式发出,同时网关接收到该指令后再次将指令转播到云端服务器,此时用户终端的APP从云端服务器获取到配网指令后,APP界面就提示用户将设备添加成功,添加成功的设备能够在APP上查看和控制。
所述入网操作具体步骤如下:
添加网关:打开客户端APP,添加智能网关;
添加设备:在设备通电前提下,在用户终端上的APP选择添加设备,选择对应的面板类型(面板类型有:卧室场景面板和客厅场景面板两种类型)后,连续点按左上方第一个按键4次后,第5次长按5秒后松开,面板所有图标LED灯白色有规律闪烁,此时面板开始寻找网络,进入入网流程;入网成功后,面板的图标LED变为橙色长亮,语音回复“已成功入网”,APP显示添加设备成功;若入网不成功,面板图标LED(白色)规律闪烁60秒后变为橙色长亮,需重新执行上述“添加设备”操作,重新入网。
选择并绑定区域:设备添加成功并点击确认后,进入区域选择,选择设备所在区域(如房间、卧室、厨房等)后并进行确认。
在设备的开关面板入网后,用户还可在APP上可对默认场景和区域相关设备(窗帘、灯、空调)进行设备联动的添加和删除。
在实际的语音控制过程中,当用户通过语音指令词进行控制设备时,上电面板LED灯亮橙色,按下场景面板上的场景按键后LED灯由橙色变成白色,2秒后不管场景执行成功与否都恢复为橙色,当语音面板识别到用户的语音后,喇叭播报语音反馈,命令下发,如果没有响应,语音不做处理。
在优选的实施例中,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,还包括:
在用户终端更新语音指令词列表后,通过云端服务器下发新的语音指令词列表至所述网关完成在线升级。
具体的,用户可通过用户终端的APP上更新好语音指令词后,按下确认按键,通过云端下发到网关,然后网关触发升级功能,进行在线升级,更新的语音指令包覆盖到语音场景面板上的语音MCU芯片。
在优选的实施例中,所述前端处理,具体为:
将通过麦克风拾音器采集的语音信号转化为语音数据流,传输至DSP语音处理芯片;
通过所述DSP语音处理芯片将所接收的语音数据流进行语音格式转码处理,将语音数据流转换成对应格式的语音文件;
对转码后的语音文件进行端点检测,检测得到转码后的语音文件中的有效语音信息。
具体的,用户说的每一句语音首先被麦克风拾音后成为语音数据流进入DSP最先由前端处理,前端处理是先进行语音格式转码将数据流转成PCM或者WAV格式的语音,然后进行端点检测,检测转码后语音中的有效语音信息。
在优选的实施例中,所述声学特征提取处理,具体为:
将通过所述前端处理后的语音信号进行切割,得到若干针的语音信号;
通过傅里叶变换算法计算每针语音信号中包含的能量值、基音频谱、共振峰值和短时过零率,并建立声学特征数学模型。
具体的,将前端处理得到的分段语音数据送入声学特征提取模块,进行声学特征提取,由于语音信号是短时平稳信号,首先将声音信号切成一针一针的,每针大约20~30MS,每针语音信号包含数个语音信号的基本周期,再通过傅里叶变换计算把语音信号中包含的能量值、基音频谱、共振峰值和短时过零率计算出来,建立数学模型。
在优选的实施例中,所述解码处理,具体为:
通过DSP语音处理芯片中的解码模块对提取的声学特征数据进行解码处理,并采用发音字典、声学模型和语言模型建立WFST搜索空间模型;
在所述WFST搜索空间模型中筛选匹配概率最高的最优路径,得到最优识别结果。
具体的,解码模块对提取的特征数据进行解码,解码过程中利用发音字典,声学模型,语言模型等信息构建WFST搜索空间,通过加权有限状态转换器基于半环代数理论,在状态转移弧上设置有输入符号、输出符号以及对应的权重值。在语音识别中,输入可能是发声的声韵母,输出是一个个汉字或词语。在搜索空间内寻找匹配概率最大的最优路径,WFST的计算过程虽然都有一个路径能输出最优结果,但是需要在所有的路径中找到最短的路径,使得语音识别的效率提高,并提高准确率,便得到最优的识别结果。
如图3所示,本实施例还提供了一种实现基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法的电路装置,包括AC-DC电源模块,麦克风、按键模块、喇叭、语音主控MCU和ZIGBEE模组。用户通过远程语音进行场景控制,面板上的麦克风拾音器接收到指令以后,将得到的语音模拟信号送入前端处理,经过特征提取,模型训练,解码后语音芯片输出对应的指令命令给ZIGBEE模组,模组通过无线协议传输,将对应的场景控制指令发送到网关,网关上已经设定好场景联动的设备和动作,这时候会根据上传的指令对关联的设备进行打开或者关闭控制,实现语音远程控制的功能。
例如:当用户需要离家的时候,通过语音:“我要离家了”,设备会将语音信号转成电信号,通过输出电信号,将信号再通过ZIGBEE模组进行广播,当网关接收到来自场景面板的ZIGBEE模组的离家模式信号后,再次将该指令信号转播给绑定到网关的设备,如果用户离家模式下绑定添加了客厅的灯,此时网关会下达关灯的指令,控制灯的熄灭,从而实现语音的控制操作,通过ZIGBEE无线技术进行指令的转发。
本实施例提供的一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,包括:通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。本发明能够通过接合ZIGBEE的无线自组网技术,解决在无网络情况下的语音操控设备的问题,克服网络延迟带来语音控制效率低下的缺陷,提高用户体验。同时,通过离线式语音指令词的多语意设计,以及基于ZIGBEE网络的离线式语音指令词在线OTA升级,进一步提高语音识别和控制的灵活性,提高用户体验。
本发明第二实施例:
如图4所示,本实施例提供了一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,包括:
语音采集模块100,用于通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片。
具体的,对于语音采集模块100,当设备的语音采集系统采集到用户的语音指令词以后,通过语音信号模数转换电路,将语音模拟信号转换成数字信号后输入到语音处理专用DSP芯片。
语音识别模块200,用于通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果。
具体的,对于语音识别模块200,DSP芯片运用语音识别算法软件在语音DSP芯片内进行语音识别,先后进行前端处理、特征提取、模型训练和解码四个步骤。采集的每一句语音首先被麦克风拾音后成为语音数据流进入DSP芯片后,最先由前端处理,前端处理是先进行语音格式转码将数据流转成PCM或者WAV格式的语音,然后进行端点检测,将转码后语音中的有效语音检测出来,最后将前端处理得到的分段语音数据送入特征提取模块,进行声学特征提取,最后解码模块对提取的特征数据进行解码,解码过程中利用发音字典,声学模型,语言模型等信息构建WFST搜索空间,在搜索空间内寻找匹配概率最大的最优路径,得到最优的识别结果。
指令匹配模块300,用于根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组。
具体的,对于指令匹配模块300,根据最优识别结果进行分析,将最优识别结果中识别得到语音指令词与本地存储的语音指令词列表中已有的指令词进行比对,最终得到比对结果,其中比对结果中包括对应的场景控制指令,并将所述场景控制指令发送至ZIGBEE模组。
远程控制模块400,用于通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。
具体的,对于远程控制模块400,ZIGBEE模组将接收到的场景控制指令根据无线协议传输至网关,网关在接收到所述场景控制指令后,根据网关预设的场景联动的设备和动作对绑定的设备进行场景控制,根据上传的指令对关联的设被进行打开或者关闭控制,实现语音远程控制的功能。
在优选的实施例中,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,还包括:
指令定义模块,用于预先定义语音指令词列表,包括通过定义每个场景模式对应的相似语意词。
具体的,对于指令定义模块,通过用户终端预先定义语音指令词列表进行多语音语意控制,通过定义相似语意词控制设备场景联动,而不仅限于单一呆板的一个语音词进行控制,提高语音识别和控制的灵活性,提高控制效率和用户体验。
在优选的实施例中,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,还包括:
设备入网模块,用于通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作。
具体的,对于设备入网模块,当设备上电并按照添加设备的操作正确地进行配网操作后,设备的ZIGBEE模组接收到配网指令,会将配网的指令通过广播的形式发出,同时网关接收到该指令后再次将指令转播到云端服务器,此时用户终端的APP从云端服务器获取到配网指令后,APP界面就提示用户将设备添加成功,添加成功的设备能够在APP上查看和控制。
在优选的实施例中,所述基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,还包括:
指令更新模块,用于在用户终端更新语音指令词列表后,通过云端服务器下发新的语音指令词列表至所述网关完成在线升级。
具体的,对于指令更新模块,通过用户终端的APP上更新好语音指令词后,按下确认按键,通过云端下发到网关,然后网关触发升级功能,进行在线升级,更新的语音指令包覆盖到语音场景面板上的语音MCU芯片。
本实施例提供的一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,包括:语音采集模块100,用于通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;语音识别模块200,用于通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;指令匹配模块300,用于根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;远程控制模块400,用于通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。本发明能够通过接合ZIGBEE的无线自组网技术,解决在无网络情况下的语音操控设备的问题,克服网络延迟带来语音控制效率低下的缺陷,提高用户体验。同时,通过离线式语音指令词的多语意设计,以及基于ZIGBEE网络的离线式语音指令词在线OTA升级,进一步提高语音识别和控制的灵活性,提高用户体验。
本发明的另一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述模块的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
以上所述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技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
Claims (10)
1.一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,至少包括如下步骤:
通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;
通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;
根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;
通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。
2.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,还包括:
预先定义语音指令词列表,包括通过定义每个场景模式对应的相似语意词。
3.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,还包括:
通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作。
4.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,还包括:
在用户终端更新语音指令词列表后,通过云端服务器下发新的语音指令词列表至所述网关完成在线升级。
5.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,所述前端处理,具体为:
将通过麦克风拾音器采集的语音信号转化为语音数据流,传输至DSP语音处理芯片;
通过所述DSP语音处理芯片将所接收的语音数据流进行语音格式转码处理,将语音数据流转换成对应格式的语音文件;
对转码后的语音文件进行端点检测,检测得到转码后的语音文件中的有效语音信息。
6.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,所述声学特征提取处理,具体为:
将通过所述前端处理后的语音信号进行切割,得到若干针的语音信号;
通过傅里叶变换算法计算每针语音信号中包含的能量值、基音频谱、共振峰值和短时过零率,并建立声学特征数学模型。
7.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,所述解码处理,具体为:
通过DSP语音处理芯片中的解码模块对提取的声学特征数据进行解码处理,并采用发音字典、声学模型和语言模型建立WFST搜索空间模型;
在所述WFST搜索空间模型中筛选匹配概率最高的最优路径,得到最优识别结果。
8.根据权利要求3所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法,其特征在于,所述通过用户终端绑定新的设备至所述网关,完成设备入网操作,具体为:
通过用户终端添加智能网关;
当设备上电后,通过所述用户终端添加新的设备,并选择对应的面板类型;
在设备入网成功后,选择绑定设备所在区域并进行确认。
9.一种基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制系统,其特征在于,包括:
语音采集模块,用于通过麦克风拾音器实时接收用户的语音输入信号后,发送所述语音输入信号至DSP语音处理芯片;
语音识别模块,用于通过所述DSP语音处理芯片对所述语音输入信号先后进行前端处理、声学特征提取处理、模型训练和解码处理,得到最优识别结果;
指令匹配模块,用于根据所述最优识别结果与语音指令词列表进行匹配,在匹配成功后得到对应的场景控制指令,并发送至ZIGBEE模组;
远程控制模块,用于通过所述ZIGBEE模组将接收到的所述对应的场景控制指令发送至网关,以使网关转播所述场景控制指令至绑定的设备进行场景控制,实现语音远程控制设备。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8任一项所述的基于ZIGBEE无线技术的离线式语音控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911315176.5A CN111048085A (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于zigbee无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911315176.5A CN111048085A (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于zigbee无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111048085A true CN111048085A (zh) | 2020-04-21 |
Family
ID=70237212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911315176.5A Pending CN111048085A (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于zigbee无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111048085A (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111766792A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-13 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于边缘计算网关的智能家居控制系统及方法 |
CN112003770A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-27 | 深圳市伟文无线通讯技术有限公司 | 一种智能语音开关面板及其控制方法 |
CN112180746A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-01-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 基于网关的家居设备控制方法、装置、存储介质及网关 |
CN112885344A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-06-01 | 深圳市艾特智能科技有限公司 | 一种离线语音分布式控制方法、系统、存储介质及设备 |
CN113516980A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-10-19 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 场景联动方法、场景联动系统的构建方法及装置 |
CN114040419A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-11 | 四川虹美智能科技有限公司 | 基于H5的ZigBee设备配网方法 |
CN114070674A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 上海顺舟智能科技股份有限公司 | 多功能物联网控制网关 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102339606A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-02-01 | 首都医科大学宣武医院 | 一种抑郁情绪电话自动语音识别筛查系统 |
CN102831157A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-12-19 | 四川长虹电器股份有限公司 | 语意识别搜索的方法及系统 |
CN105118501A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-02 | 徐洋 | 语音识别的方法及系统 |
CN106057203A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-26 | 深圳市敢为软件技术有限公司 | 一种精准语音控制方法及装置 |
CN106251873A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 镇江惠通电子有限公司 | 语音控制方法及语音控制系统 |
CN107800594A (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-13 | 深圳市轻生活科技有限公司 | 用于家庭语音控制中心的智能路由器及其信号传输方法 |
CN207441234U (zh) * | 2017-05-10 | 2018-06-01 | 义乌控客科技有限公司 | 一种基于ZigBee网关的语音识别系统 |
CN108231073A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-29 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 语音控制装置、系统及控制方法 |
CN108376543A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-07 | 深圳创维-Rgb电子有限公司 | 一种电器设备的控制方法、装置、设备和存储介质 |
CN108899013A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-27 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 语音搜索方法、装置和语音识别系统 |
CN109036391A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-18 | 华为技术有限公司 | 语音识别方法、装置及系统 |
CN109188927A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-11 | 深圳市欧瑞博科技有限公司 | 家居控制方法、装置、网关设备及存储介质 |
CN109428791A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 美的智慧家居科技有限公司 | 智能家居设备的控制方法、智能网关及智能设备 |
CN110148427A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-08-20 | 腾讯数码(天津)有限公司 | 音频处理方法、装置、系统、存储介质、终端及服务器 |
CN110148407A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-20 | 深圳尚一互联技术有限公司 | 用于智能手环的语音控制方法 |
-
2019
- 2019-12-18 CN CN201911315176.5A patent/CN111048085A/zh active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102339606A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-02-01 | 首都医科大学宣武医院 | 一种抑郁情绪电话自动语音识别筛查系统 |
CN102831157A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-12-19 | 四川长虹电器股份有限公司 | 语意识别搜索的方法及系统 |
CN105118501A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-02 | 徐洋 | 语音识别的方法及系统 |
CN106057203A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-26 | 深圳市敢为软件技术有限公司 | 一种精准语音控制方法及装置 |
CN106251873A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 镇江惠通电子有限公司 | 语音控制方法及语音控制系统 |
CN107800594A (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-13 | 深圳市轻生活科技有限公司 | 用于家庭语音控制中心的智能路由器及其信号传输方法 |
CN108231073A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-29 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 语音控制装置、系统及控制方法 |
CN207441234U (zh) * | 2017-05-10 | 2018-06-01 | 义乌控客科技有限公司 | 一种基于ZigBee网关的语音识别系统 |
CN109428791A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 美的智慧家居科技有限公司 | 智能家居设备的控制方法、智能网关及智能设备 |
CN108376543A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-07 | 深圳创维-Rgb电子有限公司 | 一种电器设备的控制方法、装置、设备和存储介质 |
CN109036391A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-18 | 华为技术有限公司 | 语音识别方法、装置及系统 |
CN108899013A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-27 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 语音搜索方法、装置和语音识别系统 |
CN110148427A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-08-20 | 腾讯数码(天津)有限公司 | 音频处理方法、装置、系统、存储介质、终端及服务器 |
CN109188927A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-11 | 深圳市欧瑞博科技有限公司 | 家居控制方法、装置、网关设备及存储介质 |
CN110148407A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-20 | 深圳尚一互联技术有限公司 | 用于智能手环的语音控制方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111766792A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-13 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于边缘计算网关的智能家居控制系统及方法 |
CN112003770A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-27 | 深圳市伟文无线通讯技术有限公司 | 一种智能语音开关面板及其控制方法 |
CN112180746A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-01-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 基于网关的家居设备控制方法、装置、存储介质及网关 |
CN112885344A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-06-01 | 深圳市艾特智能科技有限公司 | 一种离线语音分布式控制方法、系统、存储介质及设备 |
CN113516980A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-10-19 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 场景联动方法、场景联动系统的构建方法及装置 |
CN113516980B (zh) * | 2021-03-29 | 2024-05-14 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 场景联动方法、场景联动系统的构建方法及装置 |
CN114070674A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-18 | 上海顺舟智能科技股份有限公司 | 多功能物联网控制网关 |
CN114040419A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-11 | 四川虹美智能科技有限公司 | 基于H5的ZigBee设备配网方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111048085A (zh) | 基于zigbee无线技术的离线式语音控制方法、系统及存储介质 | |
CN103093755B (zh) | 基于终端及互联网语音交互的网络家电控制方法及系统 | |
CN110992932B (zh) | 一种自学习的语音控制方法、系统及存储介质 | |
CN204613722U (zh) | 一种可语音控制的智能云家居生活系统 | |
CN102855874B (zh) | 基于互联网语音交互的家电控制方法及系统 | |
CN105304081A (zh) | 一种智能家居的语音播报系统及语音播报方法 | |
CN106154860A (zh) | 一种智能开关及应用该智能开关的智能家居系统 | |
CN102111314A (zh) | 一种基于蓝牙传输的智能家居语音控制系统及方法 | |
CN106847269A (zh) | 一种智能家居系统的语音控制方法及装置 | |
CN107170449A (zh) | 智能家居系统及其控制方法 | |
CN109949808A (zh) | 兼容普通话和方言的语音识别家电控制系统和方法 | |
CN109346083A (zh) | 一种智能语音交互方法及装置、相关设备及存储介质 | |
CN103208285A (zh) | 基于移动通讯终端语音交互的家电控制方法及系统 | |
CN114172757A (zh) | 服务器、智能家居系统及多设备语音唤醒方法 | |
CN110782896A (zh) | 一种基于语音控制的测量仪器测试系统及方法 | |
CN102847325A (zh) | 基于移动通讯终端语音交互的玩具控制方法及系统 | |
CN105788596A (zh) | 一种语音识别电视控制方法及系统 | |
CN109584869A (zh) | 家电语音采集方法、装置及计算机可读存储介质 | |
CN111933135A (zh) | 终端控制方法、装置、智能终端及计算机可读存储介质 | |
CN105700359A (zh) | 一种语音识别智能家居控制方法及系统 | |
CN114582318B (zh) | 一种基于语音识别的智能家居控制方法及系统 | |
CN209328511U (zh) | 一种便携式ai语音交互控制系统 | |
CN103095927A (zh) | 基于移动通讯终端及眼镜的显示及语音输出方法及系统 | |
CN114898746A (zh) | 交互方法和装置、存储介质及电子装置 | |
CN102868740A (zh) | 基于移动通讯终端及互联网语音交互的玩具控制方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 528311 room 2001, building 4, Midea Fortune Plaza, No. 1, Chengde Road, Junlan community, Beijiao Town, Foshan City, Guangdong Province Applicant after: Guangdong Ruizhu Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 528311 one of shop 11, Junlan golf life village, Beijiao Town, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province Applicant before: Foshan Shunde Meijia Intelligent Technology Management Service Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200421 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |