CN112540542A - 智能家居应用设备及智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种智能家居应用设备及智能家居系统。该智能家居应用设备包括：网关控制模块，用于使智能家居应用设备基于分布式组网网络应用协议和智能家居网关设备进行通信连接；语音交互模块，用于识别用户的语音指令，得到控制指令；业务控制模块，用于将语音交互模块发送的控制指令通过网关控制模块发送至智能家居网关设备；其中，多个智能家居应用设备、多个家居设备、智能家居网关设备以及智能数据网关设备，基于分布式组网网络应用协议组成智能家居系统。根据本发明实施例提供的智能家居应用设备及智能家居系统，能够使多个智能家居应用设备发出的控制指令通过智能家居网关进行协调控制。

Description

智能家居应用设备及智能家居系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种智能家居应用设备及智能家居系统。

背景技术

分布式智能家居系统包括智能数据网关设备、智能家居网关设备以及多种智能家居应用设备。其中，智能家居应用设备能够接受智能家居网关设备的管理和控制。

目前分布式智能家居系统中，同一分布式智能家居系统中仅含有一个智能家居应用设备，由于不同的智能家居应用设备位于不同的智能家居系统中，当某一个智能家居应用设备发生故障时，位于其他智能家居系统中的智能家居应用设备即使接收到用户的语音指令，也无法控制由发生故障的智能家居应用设备控制的家居设备执行操作。这就会导致发生故障的智能家居应用设备控制的家居设备无法根据用户的语音指令执行操作。即，多个智能家居应用设备之间无法通过智能家居系统进行协同控制，导致指令冲突的情况发生。

因此，如何使多个智能家居应用设备之间能够通过智能家居系统进行协调控制，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种智能家居应用设备及智能家居系统，能够使多个智能家居应用设备发出的控制指令通过智能家居系统进行协调控制，避免指令冲突的情况发生。

本发明实施例的第一方面，提供一种智能家居应用设备，该智能家居应用设备包括：

网关控制模块，用于使智能家居应用设备基于分布式组网网络应用协议和智能家居网关设备通信连接；

语音交互模块，用于识别用户的语音指令，得到控制指令；

业务控制模块，用于将语音交互模块发送的控制指令通过网关控制模块发送至智能家居网关设备，以使智能家居网关设备根据控制指令确定目标应用设备，根据控制指令对目标应用设备进行控制；

其中，多个智能家居应用设备、多个家居设备、智能家居网关设备以及智能数据网关设备，基于分布式组网网络应用协议组成智能家居系统。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，智能家居应用设备还包括：电力线通信模块，用于使智能家居网关设备和多个智能家居应用设备通过电力线通信连接。

电力线的通信连接方式，可以有效利用房间中的电源插座，有电源接口的地方就可以进行通信连接，连接更加简单方便。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，智能家居应用设备还包括：音频数据处理模块，音频数据处理模块和业务控制模块通信连接；音频数据处理模块，用于将控制指令转换为音频数据，通过智能家居应用设备中的音频输出模块传输至智能家居应用设备中的扬声器模块，以使扬声器模块输出音频数据。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，智能家居应用设备还包括：电源模块，电源模块分别与语音交互模块和业务控制模块电连接，并与供电设备进行连接；电源模块用于为智能家居应用设备中的语音交互模块和业务控制模块进行供电。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，电源模块通过外接电源适配器和供电设备进行连接。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，智能家居应用设备还包括：降噪模块，用于将采集到的音频数据中的音频输出模块输出的音频滤除，得到用户的语音指令，将用户的语音指令通过智能家居应用设备中的音频输入模块传输至语音交互模块。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，智能家居应用设备还包括：以太网接口模块，用于使智能家居应用设备、智能家居网关设备和多个智能家居应用设备基于以太网通信连接。

在本发明的第一方面的一些可选的实现方式中，智能家居应用设备还包括：无线网络接口模块，用于使智能家居应用设备、智能家居网关设备和多个智能家居应用设备基于无线局域网通信连接。

通过本发明实施例的第一方面提供的智能家居应用设备，能够识别用户的语音指令，得到对应的控制指令，在将控制指令发送至智能家居网关设备时，能够使智能家居网关设备确定目标家居设备，并根据控制指令对目标家居设备进行控制，从而避免指令冲突的情况发生。

本发明实施例的第二方面，提供一种智能家居系统，该智能家居系统包括：基于分布式组网网络应用协议进行通信的智能家居网关设备、智能数据网关设备、多个家居设备以及多个本发明实施例的第一方面所提供的智能家居应用设备；

智能家居网关设备与智能家居应用设备通信连接，用于根据智能家居应用设备发送的控制指令确定目标智能家居设备，根据控制指令对目标家居设备进行控制；

智能数据网关设备分别与运营商网关和智能家居网关设备通信连接，用于向智能家居网关设备进行数据传输。

在本发明的第二方面的一些可选的实现方式中，智能家居网关设备还包括：电力线通信模块，用于使智能数据网关设备、多个智能家居网关设备和智能家居应用设备之间通过电力线通信连接。

本发明实施例提供的智能家居应用设备及智能家居系统，能够在某一个智能家居应用设备发生故障时，位于同一分布式智能家居系统中的其他智能家居应用设备可以将接收到的用户的语音指令，发送至智能家居网关设备，以使智能家居网关设备根据控制指令控制目标家居设备执行操作。使得多个智能家居应用设备可以通过智能家居系统协同控制，进而避免指令冲突的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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示出本发明一实施例的智能家居应用设备的结构示意图；

图2示出本发明另一实施例的智能家居应用设备的结构示意图；

图3示出本发明又一实施例的智能家居应用设备内置电源插头的结构示意图；

图4示出本发明一实施例的智能家居系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

分布式智能家居系统包括智能数据网关设备、智能家居网关设备、多个家居设备。

鉴于目前的分布式组网网络协议的限制，分布式智能家居系统中只能包括一个智能家居应用设备，所以位于不同分布式智能家居系统中的智能家居应用设备之间是相互独立的。

在智能家居网关设备发生故障时，位于其他分布式智能家居系统中的智能家居应用设备即使接收到用户的语音指令，也无法控制目标家居设备执行操作。这就会导致由发生故障的智能家居应用设备控制的家居设备无法根据用户的语音指令执行操作。

因此，本发明实施例提供的智能家居应用设备及智能家居系统，通过修改分布式组网的网络协议，使同一个分布式智能家居系统中能够存在多个智能家居应用设备。在某一个智能家居应用设备发生故障时，位于同一分布式智能家居系统中的其他智能家居应用设备可以将接收到的用户的语音指令，基于分布式组网网络协议发送至智能家居网关设备，以使智能家居网关设备根据控制指令控制目标家居设备执行操作。使得多个智能家居应用设备可以通过智能家居系统协同控制，进而避免指令冲突的情况发生。

下面结合附图，详细描述根据本发明实施例的智能家居应用设备及智能家居系统。应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。

为了更好的理解本发明，下面结合图1对本发明一实施例的智能家居应用设备进行详细说明，图1是示出本发明一实施例的智能家居应用设备的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例中的智能家居应用设备包括：网关控制模块10、语音交互模块20以及业务控制模块30。

网关控制模块10，用于使智能家居应用设备基于分布式组网网络应用协议和智能家居网关设备进行通信连接。

语音交互模块20，用于识别用户的语音指令，得到控制指令。

在本发明的一个实施例中，语音交互模块20在接收到用户的语音指令时，可以对语音信号进行分析、将语音信号转换为机器语言，以得到语音指令对应的控制指令。例如，语音指令可以包括：打开卧室的空调、在卧室播放音乐等。

在本发明的一个实施例中，语音交互模块20还可以采用预先设计的文本模板将机器语言转化为文本，以便进行指令的文本输出。

业务控制模块30，用于将语音交互模块20发送的控制指令通过网关控制模块10发送至智能家居网关设备，以使智能家居网关设备根据控制指令确定目标家居设备，根据控制指令对目标家居设备进行控制。

在本发明的一个实施例中，业务控制模块30与语音交互模块20中的控制接口对接，接收控制指令，并识别语音交互模块20发送的控制指令，将语音交互模块20发送的控制指令通过网关控制模块10发送至智能家居网关设备。智能家居网关设备在接收到业务控制模块30转发的控制指令，可以根据控制指令识别出执行该控制指令的目标家居设备，并控制该目标家居设备执行该控制命令。

其中，网关控制模块10是对智能家居应用设备中的所有处理器和接口进行总体管理(例如：初始化管理、配置管理、运行管理、维护诊断管理等)。

在本发明的一个实施例中，智能家居网关设备还可以将家居设备的执行结果反馈至智能家居应用设备的业务控制模块30，以使智能家居应用设备获知家居应用设备的执行结果。

作为一个具体的示例，分布式智能家居系统中包括有一个智能家居网关设备、一个智能数据网关设备、多个智能家居应用设备以及多个家居设备。

多个智能家居应用设备分别设置于房间的不同位置，当用户在卧室下发进行“清扫客厅”的语音指令时，客厅以及卧室的智能家居应用设备均会接收到用户的语音指令。

若此时卧室和客厅的智能家居应用设备并没有处于同一分布式智能家居系统中，则仅由客厅的智能家居应用设备将用户的语音指令转换为控制指令，将该控制指令转发至智能家居网关设备，再由智能家居网关设备控制扫地机器人执行“清扫客厅”的操作。一旦客厅的智能家居应用设备发生故障，就无法将用户的语音指令转换为控制指令，并将控制指令转发至智能家居网关设备，进而无法控制扫地机器人执行“清扫客厅”的操作。

在本发明实施例中，卧室和客厅的智能家居应用设备处于同一分布式智能家居系统中，当客厅以及卧室的智能家居应用设备均接收到用户的语音指令，并将转换得到的控制指令转发至智能家居网关设备后，智能家居网关设备就会控制扫地机器人执行“清扫客厅”的操作。若客厅的智能家居应用设备发生故障，智能家居网关设备可以根据卧室的智能家居应用设备发送的控制命令控制扫地机器人执行“清扫客厅”的操作。

作为另一个示例，若智能家居网关设备接收到客厅的智能家居应用设备发送的控制指令为“清扫客厅”，接收到卧室的智能家居应用设备发送的控制指令为“清扫卧室”，则智能家居网关设备可以基于预设的控制规则，选择是控制扫地机器人优先执行“清扫客厅”的操作，还是控制扫地机器人优先执行“清扫卧室”的操作。

在本发明实施例中，通过语音交互模块20能够识别用户的语音指令，得到对应的控制指令，在将控制指令发送至智能家居网关设备时，能够使智能家居网关设备确定目标家居设备，并根据控制指令控制目标家居设备执行操作，使得多个智能家居应用设备可以通过智能家居系统协同控制，进而避免指令冲突的情况发生。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，图2是示出本发明另一实施例智能家居应用设备的结构示意图。

图2所示的智能家居应用设备还包括：电力线通信模块40，其中，电力线通信模块40可以使多个智能家居应用设备之间通过电力线进行连接，也可以使智能家居网关设备和智能家居应用设备之间通过电力线进行连接。

电力线的通信连接方式，可以有效利用房间中的电源插座，有电源接口的地方就可以进行通信连接，连接更加简单方便。

在本发明的一个实施例中，智能家居应用设备还包括：音频数据处理模块50、音频输出模块90和扬声器模块100。

其中，音频数据处理模块50和业务控制模块30通信连接。当用户的语音指令为“播放音乐”时，音频数据处理模块50将智能家居网关设备反馈至智能家居应用设备的控制指令转换为音频数据，并通过智能家居应用设备中的音频输出模块传输至智能家居应用设备中的扬声器模块，以使扬声器模块输出音频数据播放音频。

音频输出模块90分别和语音交互模块20和音频数据处理模块50通信连接，扬声器模块100和音频输出模块90通信连接。音频输出模块90用于实现音频数据流接收、发送、编码和解码等功能(例如，播放音乐等)。扬声器模块100用于实现将电信号转变为声信号输出给用户。

在本发明的一个实施例中，智能家居应用设备还包括：麦克风阵列模块60，麦克风阵列模块60由多个麦克风组成，用来对声场的空间特性进行采样并处理，以使即使用户在距离智能家居应用设备很远的距离，智能家居应用设备仍能正常的收听用户的语音指令。

在本发明的一个实施例中，智能家居应用设备还包括：降噪模块70，降噪模块70通过音频输入模块80与语音交互模块20通信连接，在智能家居应用设备播放音频时，麦克风阵列模块60会采集到包括有用户的语音指令以及本机播放的音频的音频数据，降噪模块70会将采集到的音频数据中的音频输出模块输出的本机播放的音频滤除，以得到用户的语音指令，再将用户的语音指令通过音频输入模块80传输至语音交互模块20使语音交互模块20在播放音乐时也能够识别用户的语音指令，也能够被唤醒。

在本发明的一个实施例中，降噪模块70与麦克风阵列模块60通信连接，在智能家居应用设备正在播放音频，语音交互模块20接收到用户的语音指令时，会通过麦克风阵列模块60判断人声的方向，并增强该方向的拾音效果，以便于将此时播放的音频滤除，使语音交互模块20在播放音乐时也能够识别用户的语音指令，也能够被唤醒。

在本发明的一个实施例中，在降噪模块70和语音交互模块20之间通信连接有音频输入模块80，音频输入模块80用于实现语音检测、声学回声消除、静音、降噪、去混响处理、声源定位、波束定位、输入增益控制、输入均衡调节、输入端延时调节、输入极性(相位)转换等功能。

在本发明的一个实施例中，智能家居应用设备中还可以包括：电源模块110。其中，电源模块110为智能家居应用设备中的各个模块进行供电。其中，电源模块110可以是通过外接电源适配器120与电源插座130进行连接为智能家居应用设备供电。

在本发明的一个实施例中，智能家居应用设备中还可以包括：以太网接口模块140和/或无线网络接口模块150。以太网接口模块140提供以太网，用于业务数据和控制协议数据传输；无线网络接口模块150，提供无线局域网，用于业务数据和控制协议数据的传输。

在本发明的一个实施例中，智能家居应用设备中还可以包括：

数据转发模块160，进行智能家居应用设备中各模块和通信接口之间的业务数据和控制协议数据的转发处理。

入网按键模块170，入网按键模块170和网关控制模块10通信连接，在智能家居应用设备通电后，按下入网按键模块170，使智能家居应用设备与智能家居网关设备建立连接，接受智能家居网关设备的管理与控制。

在本发明的又一个实施例中，如图3所示，图3示出本发明又一实施例的智能家居应用设备内置电源插头的结构示意图。智能家居应用设备内置电源插头，可直接插在电源插座130等供电设备上。

下面通过图4详细介绍根据本发明实施例的智能家居系统。

图4示出了根据本发明一实施例的智能家居系统的结构示意图。

如图4所示，智能家居系统包括：基于分布式组网网络应用协议进行通信的智能数据网关设备40、智能家居网关设备41、多个智能家居应用设备和多个家居设备。其中，多个智能家居应用设备包括：智能家居应用设备42、智能家居应用设备43以及智能家居应用设备44；多个家居设备包括：家居设备1、家居设备2、家居设备3、家居设备4、家居设备5、家居设备6、家居设备7、家居设备8以及家居设备9。

应当理解的是，位于同一智能家居系统中的多个家居应用设备可以是相同功能，也可能是不同功能的家居设备，在此不作限定。

在本发明的一个实施例中，智能数据网关设备的上行可以通过光纤接入运营商网关，访问广域网；智能数据网关设备的下行通过以太网、电话线连接用户设备(例如电脑、机顶盒、电话机等)，提供上网、视频、语音等数据业务。

智能家居网关设备通过分布式组网网络应用协议，智能化管理和控制(例如，分布式组网、拓扑管理、设备管理、数据汇聚与交换、状态监测等)智能家居应用设备。智能家居网关设备是家居设备的控制和数据交汇的锚点。智能家居网关设备还可以提供用户侧以太网和无线局域网通路，用以接入用户上网设备。

智能家居应用设备接受智能家居网关设备的管理和控制，并通过分布式组网网络应用协议下发控制指令。

家居设备可以通过电力线、以太网或Wi-Fi等连接方式接入由智能家居网关设备管理的分布式组网。家居设备向智能家居网关设备注册并接受其管理，在后续接收到智能家居网关设备发送的各种控制指令后，进行相应的动作，并对指令作出回应。智能家居网关设备和多个家居设备之间通过网络应用协议(封装和承载具体的交互指令)实现管理与被管理。

作为一个具体的示例，智能家居应用设备在接收到用户的语音指令后，经过实现语音识别、将语音指令转换为控制指令，并基于分布式组网网络协议，输出控制指令给智能家居网关设备，以使智能家居网关设备接收到控制指令，识别需要操作的家居设备信息，并在本地保存的分布式组网设备列表中进行查找和对比，如果找到，则将控制指令转发到对应的家居设备，并接收返回执行结果至智能家居应用设备。

在本发明的一个实施例中，无论家居设备是否成功执行该控制指令，都反馈结果信息给智能家居应用设备。

根据本发明实施例提供的智能家居系统，能够在同一个分布式智能家居系统中存在多个智能家居应用设备。在某一个智能家居应用设备发生故障时，位于同一分布式智能家居系统中的其他智能家居应用设备可以将接收到的用户的语音指令，基于分布式组网网络协议发送至智能家居网关设备，以使智能家居网关设备根据控制指令控制目标家居设备执行操作。使得多个智能家居应用设备可以通过智能家居系统协同控制，进而避免指令冲突的情况发生。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而设备体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (10)

1.一种智能家居应用设备，其特征在于，包括：

网关控制模块，用于使所述智能家居应用设备基于分布式组网网络应用协议和智能家居网关设备通信连接；

语音交互模块，用于识别用户的语音指令，得到控制指令；

业务控制模块，用于将所述语音交互模块发送的所述控制指令通过所述网关控制模块发送至智能家居网关设备，以使所述智能家居网关设备根据所述控制指令确定目标家居设备，根据所述控制指令对所述目标家居设备进行控制；

其中，多个所述智能家居应用设备、多个家居设备、所述智能家居网关设备以及智能数据网关设备，基于分布式组网网络应用协议组成智能家居系统。

2.根据权利要求1所述智能家居应用设备，其特征在于，还包括：

电力线通信模块，用于使所述智能家居网关设备和多个所述智能家居应用设备通过电力线通信连接。

3.根据权利要求1所述智能家居应用设备，其特征在于，还包括音频数据处理模块，所述音频数据处理模块和所述业务控制模块通信连接；

所述音频数据处理模块，用于将控制指令转换为音频数据，通过所述智能家居应用设备中的音频输出模块传输至所述智能家居应用设备中的扬声器模块，以使所述扬声器模块输出所述音频数据。

4.根据权利要求1所述智能家居应用设备，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与所述语音交互模块和所述业务控制模块电连接，并与供电设备连接；

所述电源模块用于为所述智能家居应用设备中的所述语音交互模块和所述业务控制模块进行供电。

5.根据权利要求4所述智能家居应用设备，其特征在于，所述电源模块通过外接电源适配器和所述供电设备连接。

6.根据权利要求1所述智能家居应用设备，其特征在于，还包括：

降噪模块，用于将采集到的音频数据中的音频输出模块输出的音频滤除，得到所述用户的语音指令，将所述用户的语音指令通过所述智能家居应用设备中的音频输入模块传输至所述语音交互模块。

7.根据权利要求1至6任一项所述智能家居应用设备，其特征在于，还包括：

以太网接口模块，用于使所述智能家居应用设备、所述智能家居网关设备和多个所述智能家居应用设备基于以太网通信连接。

8.根据权利要求1至6任一项所述智能家居应用设备，其特征在于，还包括：

无线网络接口模块，用于使所述智能家居应用设备、所述智能家居网关设备和多个所述智能家居应用设备基于无线局域网通信连接。

9.一种智能家居系统，其特征在于，包括：基于分布式组网网络应用协议进行通信的智能家居网关设备、智能数据网关设备、多个家居设备和多个如权利要求1至8任一项所述智能家居应用设备，其中，

所述智能家居网关设备与所述智能家居应用设备通信连接，用于根据所述智能家居应用设备发送的控制指令确定目标家居设备，根据所述控制指令对所述目标家居设备进行控制；

所述智能数据网关设备分别与运营商网关和所述智能家居网关设备通信连接，用于向所述智能家居网关设备进行数据传输。

10.根据权利要求9所述智能家居系统，其特征在于，所述智能家居网关设备，还包括：

电力线通信模块，用于使所述智能数据网关设备、多个所述智能家居网关设备和所述智能家居应用设备之间通过电力线通信连接。

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