CN111294260A - 一种设备智能语音控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备智能语音控制系统及方法，属于智能控制技术领域。一种设备智能语音控制系统，包括：语音采集或播报模块、语音识别模块、业务控制与播报模块、业务协议解析模块、通信模块及受控设备。该系统的运行方法为用户发出的设备语音控制命令依次经过上述各个模块处理后，受控设备按照该语音命令进行运行，同时受控设备还将运行的状态沿着语音控制命令传输的反方向依次经过各个模块处理后，以语音播报的方式通知用户。本发明通过用户的语音命令实现管理智能家居设备，同时将智能家居设备的当前状态及运行语音命令的情况进行反馈，然后通过语音的形式进行播报给智能家居的用户，满足人们对生活智能化、高效化的需求。

Description

一种设备智能语音控制系统及方法

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别是一种设备智能语音控制系统及方法。

背景技术

随着物联网技术和无线通信技术的发展与成熟，人们不断提高对生活品质需求，智能家居行业也随之不断蓬勃发展。

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘、空调、安防系统、数字影院系统、网络家电等）连接到一起，为人们提供一种效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，如何将各种家居设备与人的语音相互联系，进而通过语音控制各种设备的运行，以及将设备的状态以语音播报的方式通知智能家居的用户，从而实现对智能家居的高效管理成为智能家居管理系统设计者面临的难题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种设备智能语音控制系统及方法，将人们的语音和智能家居的管理有限结合，从而通过语音实现对家庭设备的智能化控制，并使得智能家居用户及时掌握各个设备的运行状态，为智能家居管理提供有效的技术手段。

为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案是：一种设备智能语音控制系统，其特征在于，包括：语音采集或播报模块，其接收用户发出的设备控制语音命令或对设备状态进行语音播报；语音识别模块，其将设备控制语音命令转换成设备控制数字信号或将设备状态的播报命令转换成设备状态语音信号，语音识别模块将设备控制数字信号或设备状态语音信号进行传输；业务控制与播报模块，其识别设备控制数字信号并从自身存储的数据库中搜索与设备控制数字信号对应的控制命令，或者识别包含设备状态的播报数据并从自身存储的数据库中搜索与设备状态播报数据对应的播报命令，业务控制与播报模块将控制命令或播报命令进行传输；业务协议解析模块，其将控制命令打包成第一数据包或将包含设备状态的第二数据包解析为包含设备状态的播报数据，业务协议解析模块将第一数据包或包含设备状态的播报数据进行传输；以及通信模块，其将第一数据包进行解析以确定第一数据包对应的受控设备，并根据解析结果将第一数据包进行传输，或者通信模块将第二数据包进行解析以确定第二数据包对应的受控设备，并根据解析结果将第二数据包进行传输。

本发明采用的第二个技术方案是：一种设备智能语音控制方法，其特征在于，包括：语音采集或播报步骤，通过语音采集或播报模块接收用户发出的设备控制语音命令或对设备状态进行语音播报；语音识别步骤，通过语音识别模块将设备控制语音命令转换成设备控制数字信号或将设备状态的播报命令转换成设备状态语音信号，并由语音识别模块传输设备控制数字信号或设备状态语音信号；业务控制与播报步骤，通过业务控制与播报模块识别设备控制数字信号并从自身存储的数据库中搜索与设备控制数字信号对应的控制命令，或者识别包含设备状态的播报数据并从自身存储的数据库中搜索与设备状态播报数据对应的播报命令，并由业务控制与播报模块传输控制命令或播报命令；业务协议解析步骤，通过业务协议解析模块将控制命令打包成第一数据包或将包含设备状态的第二数据包解析为包含设备状态的播报数据，并由业务协议解析模块传输第一数据包或包含设备状态的播报数据；以及通信步骤，通过通信模块将第一数据包进行解析以确定第一数据包对应的受控设备，并根据解析结果将第一数据包进行传输，或者通信模块将第二数据包进行解析以确定第二数据包对应的受控设备，并根据解析结果将第二数据包进行传输。

本发明的有益效果是：

本发明应用时，可以通过人们的语音命令实现管理智能家居设备，同时将智能家居设备的当前状态及运行语音命令的情况进行反馈，然后通过语音的形式进行播报给智能家居的使用者或管理者，满足人们对生活智能化、高效化的需求。

附图说明

图1是本发明一种设备智能语音控制系统结构示意图；

图2是本发明一种设备智能语音控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，本申请权利要求书和说明书中的术语“第一”、“第二”仅仅是为了区分相似的对象，而不必用于描述特定的顺序和先后次序。

图1所示为本发明一种设备智能语音控制系统结构的具体实施方式，在该具体实施方式中，包括以下部分：

语音采集或播报模块，一方面，其主要用于采集用户对受控设备发出的运行命令，例如用户可以对客厅灯具发出“打开客厅灯”的命令，此模块中负责采集语音的设备，例如麦克风，接收“打开客厅灯”的语音。另一方面，该模块还用于对现有设备的自身状态进行播报，例如厨房的灯处于关闭状态，模块中的播报设备，例如扬声器，接收到厨房灯关闭的信号后，可以向用户发出“厨房灯目前关闭”的语音播报，从而使得用户知道目前厨房灯的状态。

语音识别模块，一方面，其接收语音采集或播报模块传输的设备控制语音命令，例如“打开客厅灯”，并通过模块内部的数模转换器将语音命令信号转换成设备控制的数字信号，并将该数字信号传输至业务控制与播报模块。另一方面，此模块接收来自业务控制与播报模块的设备状态的播报命令，并通过内部的数模转换器将该播报命令转换成语音信号，例如“厨房灯目前关闭”，并将此语音信号进行传输至语音采集或播报模块。

业务控制与播报模块，一方面，其对来自语音识别模块的设备控制数字信号进行识别，并从存贮在模块内部的数据库中搜索与该设备控制数字信号对应的控制命令，例如“打开客厅灯”对应的控制命令，如果搜索到该控制命令，即将该控制命令传输至业务协议解析模块。另一方面，业务控制与播报模块接收来自业务解析模块传输的包含设备状态的播报数据，例如包含“厨房灯目前关闭”的数据，并从存贮在模块内部的数据库中搜索与设备状态播报数据对应的播报命令，如“厨房灯目前关闭”的播报命令，如果搜索到该播报命令，即将该播报命令传输至语音识别模块。

优选的，业务控制与播报模块包括两个子模块，分别为业务控制模块和业务播报模块。

其中，业务控制模块主要负责设备控制命令的处理，其接收语音识别模块传入的设备控制数字信号，并搜索设备控制数字信号对应的控制命令，然后将该命令发送至业务协议解析模块。

业务播报模块主要负责设备状态的播报信号的处理，其接收业务协议解析模块传入的设备状态播报数据，并搜索与设备状态播报数据对应的播报命令，然后将该命令发送至语音识别模块。

业务协议解析模块，一方面，其接收来自业务控制模块的控制命令，并将该控制命令打包成第一数据包，然后将第一数据包传输至通信模块。另一方面，其接收来自通信模块的第二数据包，此第二数据包中包含了设备的状态信息，例如与“厨房灯处于关闭状态”相关的信息，然后业务协议解析模块将第二数据包解析成包含设备状态的播报数据，再将该设备状态播报数据传输至业务播报模块。

优选的，业务协议解析模块包括三个子模块，分别为业务分发与接收模块、协议打包模块及协议解析模块。

其中，业务分发与接收模块，该子模块一方面负责接收由业务控制模块传入业务协议解析模块的相关设备控制命令或者由通信模块传入的第二数据包，然后将该控制命令与第二数据包分别分配给协议打包模块和协议解析模块。另一方面该子模块接收来自协议打包模块返回的第一数据包并将第一数据包传输至通信模块。业务分发与接收模块还接收来自协议解析模块的包含设备状态的播报数据并将该播报数据传输至业务播报模块。

协议打包模块，该子模块主要接收由业务分发与接收模块分配的控制命令，并将该控制命令打包成第一数据包，然后将第一数据包传输至业务分发与接收模块。

协议解析模块，该子模块主要接收来自通信模块的第二数据包，并从第二数据包中解析出包含设备状态的播报数据，然后将该播报数据传输至业务分发与接收模块。

通信模块，一方面，其接收来自业务分发与接收模块的第一数据包，然后对包含设备控制命令的第一数据包进行解析以确定第一数据包对应的受控设备，从而根据解析的结果将第一数据包发送给相应的第一受控设备（例如客厅灯）。另一方面，通信模块接收来自第二受控设备（例如厨房灯）发送的第二数据包，然后对第二数据包进行解析以确定所述第二数据包对应的第二受控设备（例如厨房灯），从而根据解析的结果将第二数据包发送给业务分发与接收模块。

在该具体实施方式中，还包括受控设备，例如客厅灯和厨房灯，其中第一受控设备（例如客厅灯）接收来自通信模块的第一数据包，并根据第一数据包中的控制命令（如打开客厅灯）开启从而为客厅实现照明。然后将自身状态的信息（例如此刻已经打开）形成第二数据包并反馈给通信模块。

第二受控设备（例如厨房灯）将自身状态（例如处于关闭状态）的信息形成第二数据包并传输至通信模块。

在本具体实施方式中，通信模块与受控设备之间通过心跳包机制建立相互通信的联系。相邻两次通信联系之间的时间间隔小于等于5秒钟。从而保证受控设备能接受用户发出的语音控制命令并及时将自身运行状态通过语音播报的方式反馈给用户。

图2所示为本发明一种设备智能语音控制方法流程的具体实施方式，在该具体实施方式中，包括以下步骤：

S201为语音采集或播报步骤，主要通过语音采集或播报模块接收用户发出的设备控制语音命令或对设备状态进行语音播报。该步骤的目的是实现语音采集或播报模块的功能，具体运行步骤可参考语音采集或播报模块的详细描述内容。

S202为语音识别步骤，主要通过语音识别模块将设备控制语音命令转换成设备控制数字信号或将设备状态的播报命令转换成设备状态语音信号，并由语音识别模块传输设备控制数字信号或设备状态语音信号。该步骤的目的是实现语音识别模块的功能，具体运行步骤可参考语音识别模块的详细描述内容。

S203为业务控制与播报步骤，主要通过业务控制与播报模块识别设备控制数字信号并从自身存储的数据库中搜索与设备控制数字信号对应的控制命令，或者识别包含设备状态的播报数据并从自身存储的数据库中搜索与设备状态播报数据对应的播报命令，并由业务控制与播报模块传输控制命令或播报命令。该步骤的目的是实现业务控制与播报模块的功能，具体运行步骤可参考业务控制与播报模块的详细描述内容。

S204为业务协议解析步骤，主要通过业务协议解析模块将控制命令打包成第一数据包或将包含设备状态的第二数据包解析为包含设备状态的播报数据，并由业务协议解析模块传输第一数据包或包含设备状态的播报数据。该步骤的目的是实现业务协议解析模块的功能，具体运行步骤可参考业务协议解析模块的详细描述内容。

S205为通信步骤，通过通信模块将第一数据包进行解析以确定第一数据包对应的受控设备，并根据解析结果将第一数据包进行传输，或者通信模块将第二数据包进行解析以确定第二数据包对应的受控设备，并根据解析结果将第二数据包进行传输。该步骤的目的是实现通信模块的功能，具体运行步骤可参考通信模块的详细描述内容。

S206为受控设备运行及反馈步骤，主要由受控设备接收包含所述控制命令的第一数据包并运行所述控制命令或者发送包含自身运行状态信息及对所述控制命令进行反馈的信息的第二数据包。该步骤的目的是实现受控设备运行控制及自身状态反馈的功能，具体运行步骤可参考受控设备（例如客厅灯和厨房灯）的详细描述内容。

本发明应用时，可以通过人们的语音命令实现管理智能家居设备，同时将智能家居设备的当前状态及运行语音命令的情况进行反馈，然后通过语音的形式进行播报给智能家居的用户，满足人们对生活智能化、高效化的需求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种设备智能语音控制系统，其特征在于，包括：

语音采集或播报模块，其接收用户发出的设备控制语音命令或对设备状态进行语音播报；

语音识别模块，其将所述设备控制语音命令转换成设备控制数字信号或将所述设备状态的播报命令转换成设备状态语音信号，所述语音识别模块将所述设备控制数字信号或所述设备状态语音信号进行传输；

业务控制与播报模块，其识别所述设备控制数字信号并从自身存储的数据库中搜索与所述设备控制数字信号对应的控制命令，或者识别包含设备状态的播报数据并从自身存储的数据库中搜索与设备状态播报数据对应的所述播报命令，所述业务控制与播报模块将所述控制命令或所述播报命令进行传输；

业务协议解析模块，其将所述控制命令打包成第一数据包或将包含所述设备状态的第二数据包解析为所述包含设备状态的播报数据，所述业务协议解析模块将所述第一数据包或所述包含设备状态的播报数据进行传输；以及

通信模块，其将所述第一数据包进行解析以确定所述第一数据包对应的受控设备，并根据解析结果将所述第一数据包进行传输，或者所述通信模块将所述第二数据包进行解析以确定所述第二数据包对应的受控设备，并根据解析结果将所述第二数据包进行传输。

2.如权利要求1所述的设备智能语音控制系统，其特征在于，还包括：

受控设备，用于接收包含所述控制命令的第一数据包并按照所述控制命令进行运行或者发送包含自身运行状态信息及对运行所述控制命令后的状态反馈信息的第二数据包。

3.如权利要求1所述的设备智能语音控制系统，其特征在于，所述业务控制与播报模块包括：

业务控制模块，其接收所述语音识别模块传入的所述设备控制数字信号，并搜索所述设备控制数字信号对应的控制命令；以及

业务播报模块，其接收所述业务协议解析模块传入的所述设备状态播报数据，并搜索与所述设备状态播报数据对应的播报命令。

4.如权利要求1所述的设备智能语音控制系统，其特征在于，所述业务协议解析模块包括：

业务分发与接收模块，其接收并分配传入所述业务解析模块的所述控制命令或所述第二数据包；

协议打包模块，其接收所述控制命令并将所述控制命令打包，并将生成的所述第一数据包发送至所述业务分发与接收模块，所述第一数据包通过所述业务分发与接收模块输出所述业务解析模块；以及

协议解析模块，其接收并解析所述第二数据包，并将生成的所述包含设备状态的播报数据发送至所述业务分发与接收模块，所述包含设备状态的播报数据通过所述业务分发与接收模块输出所述业务解析模块。

5.如权利要求1所述的设备智能语音控制系统，其特征在于，所述通信模块和受控设备之间通过心跳包进行通信联系，且相邻两次联系的时间间隔≤5秒钟。

6.一种设备智能语音控制方法，其特征在于，包括：

语音采集或播报步骤，通过语音采集或播报模块接收用户发出的设备控制语音命令或对设备状态进行语音播报；

语音识别步骤，通过语音识别模块将所述设备控制语音命令转换成设备控制数字信号或将所述设备状态的播报命令转换成设备状态语音信号，并由所述语音识别模块传输所述设备控制数字信号或所述设备状态语音信号；

业务控制与播报步骤，通过业务控制与播报模块识别所述设备控制数字信号并从自身存储的数据库中搜索与所述设备控制数字信号对应的控制命令，或者识别包含设备状态的播报数据并从自身存储的数据库中搜索与设备状态播报数据对应的所述播报命令，并由所述业务控制与播报模块传输所述控制命令或所述播报命令；

业务协议解析步骤，通过业务协议解析模块将所述控制命令打包成第一数据包或将包含所述设备状态的第二数据包解析为所述包含设备状态的播报数据，并由所述业务协议解析模块传输所述第一数据包或所述包含设备状态的播报数据；以及

通信步骤，通过通信模块将所述第一数据包进行解析以确定所述第一数据包对应的受控设备，并根据解析结果将所述第一数据包进行传输，或者所述通信模块将所述第二数据包进行解析以确定所述第二数据包对应的受控设备，并根据解析结果将所述第二数据包进行传输。

7.如权利要求6所述的设备智能语音控制方法，其特征在于，还包括：

受控设备运行及反馈步骤，由受控设备接收包含所述控制命令的第一数据包并运行所述控制命令或者发送包含自身运行状态信息及对所述控制命令进行反馈的信息的第二数据包。

8.如权利要求6所述的设备智能语音控制方法，其特征在于，所述业务控制与播报步骤包括：

业务控制步骤，通过业务控制模块接收所述语音识别模块传入的所述设备控制数字信号，并搜索所述设备控制数字信号对应的控制命令；以及

业务播报步骤，通过业务播报模块接收所述协议解析模块传入的所述设备状态播报数据，并搜索与所述设备状态播报数据对应的播报命令。

9.如权利要求6所述的设备智能语音控制方法，其特征在于，所述业务协议解析步骤包括：

业务分发与接收步骤，通过业务分发与接收模块接收并分配传入所述业务解析模块的所述控制命令或所述第二数据包；

协议打包步骤，通过协议打包模块接收所述控制命令并将所述控制命令打包，生成的所述第一数据包发送至所述业务分发与接收模块，所述第一数据包通过所述业务分发与接收模块输出所述业务解析模块；以及

协议解析步骤，通过协议解析模块接收并解析所述第二数据包，生成的所述包含设备状态的播报数据发送至所述业务分发与接收模块，所述包含设备状态的播报数据通过所述业务分发与接收模块输出所述业务解析模块。

10.如权利要求6所述的设备智能语音控制方法，其特征在于，通过心跳包建立所述通信模块和受控设备之间的通信联系，且相邻两次联系的时间间隔≤5秒钟。

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