CN111614770B - 一种单一唤醒方法、装置和系统 - Google Patents

一种单一唤醒方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种单一唤醒方法、装置和系统，在方法中，包括：所有Zigbee节点通过自组网的方式形成Zigbee网络；Zigbee网关和其他WIFI设备组成分组，并选举出仲裁节点；所有节点接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求；Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点；仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备；Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备；仲裁结果选中的设备被唤醒。本发明实施例基于WiFi和Zigbee混合网络组网方式，解决了单纯基于WiFi组网的单一唤醒，无法覆盖到Zigbee节点的问题，本发明将空间内所有设备覆盖到同一网络中，从而实现全屋内同一仲裁和单一唤醒的目的，同时因仍基于本地局域网通信进行仲裁，所有相应延时可控。

Description

一种单一唤醒方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及终端技术领域，尤其涉及一种单一唤醒的方法、装置和系统。
背景技术
随着科技发展，智能语音产品越来越普及，常见的智能语音设备类型包括：多个智能语音触控面板，智能音箱，儿童陪伴机器人，智能闹钟，智能家电等。目前，用户可以通过说出“唤醒词”来唤醒智能语音设备，从而实现用户与智能语音设备之间的交互。
通常情况下，唤醒词是由用户预先设置在智能语音设备中的，或者唤醒词是智能语音设备出厂之前设置好的。因此，不同电子设备中预先设置的唤醒词可以是相同的。
单一唤醒技术，是指在同一空间内、多个设备共享同一个唤醒词的使用场景中，为避免用户唤醒触发多个设备同时响应的问题，设备间相互通信，并在识别到用户唤醒后，通过沟通仲裁，选举出唯一设备与用户交互的技术。如何组网，以及如何快速地完成仲裁和选举，直接影响设备响应的速度，进而影响用户体验。
考虑到云端仲裁对响应速度的影响不可控，现有方案通常是基于本地局域网通信的，具体为：设备基于WIFI局域网广播组网，并选举出一个负责仲裁的节点；用户发出唤醒后，设备将各自的唤醒词录音数据、唤醒置信度等信息发送到仲裁节点，由仲裁节点执行仲裁算法决策出唯一设备；其中仲裁算法因产品需求而异，如选取距离用户最近的设备，或选取拾音能力最优的设备。
在智能家居场景中，全屋范围内的主流语音设备，包括基于Zigbee网络的设备控制节点，和基于WIFI联网的中控节点(如语音智能音箱)；单纯基于WIFI组网的方案无法解决Zigbee设备单一唤醒的问题，所以无法满足全屋单一唤醒的需求。
发明内容
为解决上述技术问题，基于WIFI和Zigbee混合网络组网方式，将空间内所有设备覆盖到同一网络中，从而实现全屋内同一仲裁和单一唤醒的目的。
为实现上述目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种单一唤醒方法，所述方法包括：
所有Zigbee设备通过自组网的方式形成Zigbee网关；
Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组，并选举出仲裁节点；
所有Zigbee设备和其他WIFI设备接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求；
Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点；
仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备；
Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备；
仲裁结果选中的设备被唤醒。
在一个可能的设计中，所述方法在Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组后，分组内的设备还需要对网络进行维护：
所有分组内的设备通过心跳信令获取其他设备的信息，并将所述信息更新到各自的“设备信息列表”中，若在预定时间内未接收到某个设备的心跳信令，则认为该设备已从分组内掉线，并将其从“设备信息列表”中移除。
在又一个可能的设计中，选举mac地址最小的WIFI设备为仲裁节点。
在再一个可能的设计中，所述Zigbee设备通过Zigbee网关将仲裁请求发送给仲裁节点。
在另一个可能的设计中，所述仲裁节点完成仲裁，具体为：
计算设备与用户唤醒音源的距离；
仲裁节点仲裁出与用户的距离最短的设备。
第二方面，本发明实施例提供了一种单一唤醒装置，所述装置包括：
自组网单元，用于所有Zigbee设备通过自组网的方式形成Zigbee网关；
分组单元，用于Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组，并选举出仲裁节点；
生成单元，用于所有Zigbee设备和其他WIFI设备接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求；
发送单元，用于Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点；
仲裁单元，用于仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备；
转发单元，用于Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备；
唤醒单元，用于仲裁结果选中的设备被唤醒。
在一个可能的设计中，所述装置还包括：
维护单元，用于在Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组后，分组内的设备还需要对网络进行维护：
所有分组内的设备通过心跳信令获取其他设备的信息，并将所述信息更新到各自的“设备信息列表”中，若在预定时间内未接收到某个设备的心跳信令，则认为该设备已从分组内掉线，并将其从“设备信息列表”中移除。
第三方面，本发明实施例提供了一种系统，所述系统包括至少一个处理器和存储器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序指令；
所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如第一方面的方法中包括的任意一种实施方式。
第四方面，本发明实施例提供了一种芯片，该芯片与系统中的存储器耦合，使得所述芯片在运行时调用所述存储器中存储的程序指令，实现如第一方面的方法中包括的任意一种实施方式。
第五方面，本发明实施例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一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令可被如第三方面所述的系统执行，以实现如第一方面的方法中包括的任意一种实施方式。
本申请提供的单一唤醒的方法、装置和系统，是基于WIFI和Zigbee混合网络组网方式，将空间内所有设备覆盖到同一网络中，从而实现全屋内同一仲裁和单一唤醒的目的，同时因仍基于本地局域网通信进行仲裁，所有相应延时可控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸出其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达到的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能覆盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种基于WIFI+Zigbee混合网络组网示意图；
图2为本发明实施例提供的一种单一唤醒方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种单一唤醒装置结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种单一唤醒装置结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种单一唤醒系统结构示意图。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
为便于说明，结合图1-图5对本发明实施例的技术方案进行详细的说明。应理解，这仅是用以说明本发明实施例的技术方案的一个例子，并不对本发明实施例构成任何的限定。
本发明提出了一种基于WIFI+Zigbee混合网络组网方式，将空间内所有设备覆盖到同一网络中，从而实现全屋内同一仲裁和单一唤醒，如图1所示：
支持WIFI功能的Zigbee网关，与其他WIFI设备通过广播通信组成一个顶层网络；所有Zigbee设备通过自组网组成一个下层网络；Zigbee设备和WIFI设备通过Zigbee网关实现连通，从而实现跨网的本地通信和仲裁。
图2为本发明实施例提供的一种单一唤醒方法流程示意图，如图2所述，该方法基于WIFI+Zigbee混合组网方式实现，步骤如下：
步骤S210，所有Zigbee节点通过自组网的方式形成Zigbee网络；
步骤S220，Zigbee网关和其他WIFI设备组成分组，并选举出仲裁节点。
具体地，Zigbee网关和其他WIFI设备，通过交互广播报文发现彼此，并组成一个分组，同时根据预定的规则选举一个仲裁节点，如：根据进入网络时设备mac地址最小的为仲裁节点。假设仲裁节点为：WIFI-设备1，而分组内的设备通过广播心跳包维持相互的连接。
步骤S230，所有节点接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求。
用户发出唤醒指令，所有设备节点接收到唤醒指令后，根据唤醒词生成仲裁请求，其中，仲裁请求包换唤醒词的语音数据及本次唤醒的置信度等。
步骤S240，Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点。
比如，Zigbee设备通过Zigbee网关将仲裁请求发送给仲裁节点WIFI-设备1，其他WIFI设备之间将仲裁请求发送给仲裁节点WIFI-设备1。
步骤S250，仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备。
仲裁节点根据仲裁请求，计算各设备到用户的距离，具体的，设备上唤醒模型触发后，所有识别到唤醒指令的设备，根据采集到的唤醒词音频，在本地计算设备到用户的距离，方法是：先对唤醒音频做必要的信号处理，以消除噪声；再对降噪后的唤醒词音频信号计算能量，根据唤醒词音频能量和传输距离的反比关系，计算出其与用户唤醒音源之间的距离。
选出距离用户最近的设备，并将该仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备。假设Zigbee节点3到用户的距离最近，则WIFI-设备1将Zigbee设备节点3被选中的仲裁结果通过TCP单播的方式发送给Zigbee网关和其他WIFI设备。
步骤S260，Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备。
Zigbee网关将Zigbee设备节点3被选中的仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备。
步骤S270，仲裁结果选中的设备被唤醒。
Zigbee设备节点3被唤醒，播报唤醒话术，并负责后续与用户的交互。
在一个例子中，该方法在Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组后，分组内的设备还需要对网络进行维护：
所有分组内的设备通过心跳信令获取其他设备的信息，并将所述信息更新到各自的“设备信息列表”中，若在预定时间内未接收到某个设备的心跳信令，则认为该设备已从分组内掉线，并将其从“设备信息列表”中移除。
预定时间太长，网络虽稳定，但会造成用户交互延时，影响用户体验，预定时间过短，网络响应快速，但不能保证网络的稳定性，同样影响用户体验，为兼顾网络的稳定性和响应速度，保证用户的体验效果，优选地，预定时间为3个心跳指令时间。
在网络出创、新设备加入和设备掉线等情况下，网络通过动态调整保证分组网络的完整性，使得网络具有快速可靠的自愈能力。
本申请提供的单一唤醒方法，是基于WIFI和Zigbee混合网络组网方式，将空间内所有设备覆盖到同一网络中，从而实现全屋内同一仲裁和单一唤醒的目的，同时因仍基于本地局域网通信进行仲裁，所有相应延时可控。
与上述实施例对应的，本发明还提供了一种就近唤醒装置，具体如图3所示，该装置包括：
自组网单元31，用于所有Zigbee设备通过自组网的方式形成Zigbee网关；
分组单元32，用于Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组，并选举出仲裁节点；
生成单元33，用于所有Zigbee设备和其他WIFI设备接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求；
发送单元34，用于Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点；
仲裁单元35，用于仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备；
转发单元36，用于Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备；
唤醒单元37，用于仲裁结果选中的设备被唤醒。
在一个可能的设计中，如图4所示，所述装置还包括：
维护单元38，用于在Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组后，分组内的设备还需要对网络进行维护：
所有分组内的设备通过心跳信令获取其他设备的信息，并将所述信息更新到各自的“设备信息列表”中，若在预定时间内未接收到某个设备的心跳信令，则认为该设备已从分组内掉线，并将其从“设备信息列表”中移除。
在网络出创、新设备加入和设备掉线等情况下，网络通过动态调整保证分组网络的完整性，使得网络具有快速可靠的自愈能力。
本发明实施例提供的一种单一唤醒装置中各部件所执行的功能均已在上述方法中做了详细介绍，因此这里不做过多赘述。
与上述实施例相对应的，本发明实施例、还提供了一种单一唤醒系统，具体如图5所示，该系统包括至少一个处理器51和存储器52；
存储器51，用于存储一个或多个程序指令；
处理器52，用于运行一个或多个程序指令，执行如上述实施例所介绍的一种单一唤醒方法中的任一方法步骤。
与上述实施例相对应的，本发明实施例还提供了一种芯片，该芯片芯片与上述系统中的存储器耦合，使得所述芯片在运行时调用所述存储器中存储的程序指令，实现如上述实施例所介绍的单一唤醒方法。
与上述实施例相对应的，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中包括一个或多个程序，其中，一个或多个程序指令用于被一种单一唤醒系统执行如上介绍的单一唤醒方法。
本申请提供的单一唤醒方法、装置和系统，是基于WIFI和Zigbee混合网络组网方式，解决了单纯基于WIFI组网的单一唤醒，无法覆盖到Zigbee节点的问题，本申请将空间内所有设备覆盖到同一网络中，从而实现全屋内同一仲裁和单一唤醒的目的，同时因仍基于本地局域网通信进行仲裁，所有相应延时可控。
在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific工ntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单一唤醒方法，其特征在于，所述方法包括：
所有Zigbee设备通过自组网的方式形成Zigbee网络；
Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组，并选举仲裁节点；
所有Zigbee设备和其他WIFI设备接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求；
Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点；
仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备；
Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备；
仲裁结果选中的设备被唤醒；
在Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组后，分组内的设备还需要对网络进行维护：
所有分组内的设备通过心跳信令获取其他设备的信息，并将所述信息更新到各自的“设备信息列表”中，若在预定时间内未接收到某个设备的心跳信令，则认为该设备已从分组内掉线，并将其从“设备信息列表”中移除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选举mac地址最小的WIFI设备为仲裁节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Zigbee设备通过Zigbee网关将仲裁请求发送给仲裁节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仲裁节点完成仲裁，具体为：
计算设备与用户唤醒音源的距离；
仲裁节点仲裁出与用户的距离最短的设备。
5.一种单一唤醒装置，其特征在于，所述装置包括：
自组网单元，用于所有Zigbee设备通过自组网的方式形成Zigbee网络；
分组单元，用于Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组，并选举出仲裁节点；
生成单元，用于所有Zigbee设备和其他WIFI设备接收用户发出的唤醒指令，并生成仲裁请求；
发送单元，用于Zigbee设备和其他WIFI设备将仲裁请求发送给仲裁节点；
仲裁单元，用于仲裁节点完成仲裁，并将仲裁结果发送给Zigbee网关和其他WIFI设备；
转发单元，用于Zigbee网关将仲裁结果转发给Zigbee网络内的Zigbee设备；
唤醒单元，用于仲裁结果选中的设备被唤醒；
维护单元，用于在Zigbee网关和其他WIFI设备组成一个分组后，分组内的设备还需要对网络进行维护：
所有分组内的设备通过心跳信令获取其他设备的信息，并将所述信息更新到各自的“设备信息列表”中，若在预定时间内未接收到某个设备的心跳信令，则认为该设备已从分组内掉线，并将其从“设备信息列表”中移除。
6.一种系统，其特征在于，所述系统包括至少一个处理器和存储器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序指令；
所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
7.一种芯片，其特征在于，所述芯片与系统中的存储器耦合，使得所述芯片在运行时调用所述存储器中存储的程序指令，实现如权利要求1至4任一所述的方法。
8.一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一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令可被如权利要求6所述的系统执行，以实现如权利要求1至4任一所述的方法。
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