CN207518833U - 无线智能音箱及无线智能音箱互联系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线智能音箱及无线智能音箱互联系统，无线智能音箱包括箱体，设置于箱体内部的扬声器，以及用于控制音箱无线组网的PCBA板，PCBA板与扬声器电性连接，PCBA板内设置有控制模块，及与控制模块电性连接的无线Wifi模块，以及与无线Wifi模块通过以太网接口直接交流耦合连接的StrongLink模块，StrongLink模块能够主动与其他相邻的StrongLink模块建立无线连接。智能音箱可以作为连接节点与其他相邻的智能音箱设备自动连接组成去中心化的无线智能音箱互联系统，各个音箱设备之间智能连接，与接口中心的位置无关，只需考虑与临近的基站连接；无木桶效应，整个系统的功率最小；连接方向智能判断，可以自动适应条件变化后的现场进行无线连接，无需人工干预。

Description

无线智能音箱及无线智能音箱互联系统

技术领域

本实用新型涉及到自动组网的音箱设备，特别是涉及到一种无线智能音箱及无线智能音箱互联系统。

背景技术

目前的WiFi无线智能音箱一般集成无线AP模式或是WDS无线中继模式。无线AP是无线网和有线网沟通的桥梁，大多数无线AP带有接入点客户端模式，可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。现有的物联技术是智能家居设备必须通过无线AP这个中心点连接网络，访问云端服务器，设备与设备无法单独组网。

专利号为：CN104934050_A的中国专利申请，公开了一种基于无线网络的音频组网播放方法和系统，其包括：主无线音箱、控制终端和音乐服务器，所述控制终端与主无线音箱无线连接，所述音乐服务器通过互联网与控制终端无线连接，所述主无线音箱通过互联网与音乐服务器无线连接；所述控制终端，用于向主无线音箱发送存储于控制终端中的本地音频信号，或者通过音乐服务器向主无线音箱发送存储于音乐服务器中的网络音频信号。该专利的优点在于：多个音箱采用无线连接方式组成无线音频组网系统，解决现有技术中铺设多音箱的音响系统使用场景有限，且铺设成本高、线材布置麻烦的问题；而且多种音频播放方式适用于更多的应用场景，也使音频控制更加方便和多样化，满足用户的需求。

该方案组成无线音频组网系统是通过主音箱与多个下级子音箱无线连接，控制终端只要控制了主音箱，就可以同时控制于主音箱无线连接的下级子音箱。所有的子音箱都需要通过主音箱这个中心点连接网络，访问云端服务器。那就会出现以下问题：由于各个音箱设备之间的位置不同，导致与主音箱的接口中心的信号连接质量不可控制；会出现木桶效应，必须为某个音箱设备的连接质量增加系统功率，以确保所有音箱设备能够稳定连接；音箱设备的连接方向固定指向接口中心。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种无线智能音箱及无线智能音箱互联系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种无线智能音箱，包括箱体，设置于箱体内部的扬声器，以及用于控制音箱无线组网的PCBA板，所述PCBA板与所述扬声器电性连接，

所述PCBA板内设置有控制模块，及与所述控制模块电性连接的无线 Wifi模块，以及与所述无线Wifi模块通过以太网接口直接交流耦合连接的 StrongLink模块，所述StrongLink模块能够主动与其他相邻的StrongLink 模块建立无线连接。

进一步地，所述PCBA板还包括与所述控制模块电性连接的放大模块、蓝牙模块、语音处理模块和语音识别模块，所述语音识别模块连接所述语音处理模块和麦克风，所述放大模块连接所述扬声器。

进一步地，所述控制模块为MVSilicon AP8064芯片，集成有控制与 DSP音效处理功能，所述无线WIFI模块为MT7688芯片，所述语音识别模块为具备ASR功能的科胜讯CX20921芯片。

进一步地，所述箱体包括两个相互扣合形成圆筒形结构的侧盖，以及套接于所述侧盖外侧的拉管和铁网，两个所述侧盖的侧面上对应开有开口，开口的外侧套接有镂空的铁网。

进一步地，所述侧盖的开口位于所述侧盖的下部，所述侧盖的底部设置有支架，所述支架上设置有电池和所述扬声器。

进一步地，所述箱体下部固设有底盖，所述底盖的底面设置有硅胶脚垫。

本实用新型还提出一种无线智能音箱互联系统，包括多个如上任一项所述的无线智能音箱，所述无线智能音箱通过StrongLink模块在连接范围内相互连接组成无线智能音箱互联系统。

本实用新型的有益效果是：通过在智能音箱内加入StrongLink模块，使得智能音箱可以作为连接节点与其他相邻的智能音箱设备自动连接组成去中心化的无线智能音箱互联系统，各个音箱设备之间智能连接，与接口中心的位置无关，只需考虑与临近的节点(基站)连接即可；无木桶效应，整个系统的功率开销最小，省电健康；连接方向智能判断，网络无需设置，在现场如果有障碍物的时候，可以自动适应条件变化后的现场进行无线连接，无需人工干预。

附图说明

图1为本实用新型一种无线智能音箱的结构爆炸图；

图2为本实用新型一种无线智能音箱的结构示意图；

图3为本实用新型一种无线智能音箱的PCBA板的电路原理框图；

图4为本实用新型一种StrongLink模块与无线WIFI模块的连接图；

图5为本实用新型一种无线智能音箱互联系统的连接示意图；

图6为本实用新型一种无线智能音箱互联系统的组网方法的方法流程图。

附图标记：

1、按键；2、面盖；3、导光圈；4、第一PCBA板；5、拉管；6、电池；7、左侧盖；8、右侧盖；9、风管；10、扬声器；11、铁网；12、支架；13、第二PCBA板；14、底盖；15、硅胶脚垫；20、控制模块；21、放大模块；23、蓝牙模块；24、StrongLink模块；25、语音处理模块；26、麦克风；27、语音识别模块；28、无线WIFI模块。

具体实施方式

为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

PCBA，为Printed Circuit Board+Assembly的简称，也就是说PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个制程，简称PCBA。

ASR，中文全称Automatic Speech Recognition，中文为自动语音识别。

参照图1-图6，提出本实用新型一具体实施例，一种无线智能音箱，包括箱体，设置于箱体内部的扬声器10，以及用于控制音箱无线组网的PCBA 板，PCBA板与扬声器10电性连接；

PCBA板内设置有控制模块20，及与控制模块20电性连接的无线WIFI 模块28，以及与无线WIFI模块28通过以太网接口直接交流耦合连接的 StrongLink模块24，StrongLink模块24能够主动与其他相邻的StrongLink模块 24建立无线连接。

如图1所示，PCBA板包括电性连接的第一PCBA板4和第二PCBA板13，第二PCBA板13上设置有数据接口，设置于箱体下部，第二PCBA板13为控制板，设置于箱体的上部。

如图3所示，PCBA板还包括与控制模块20电性连接的放大模块21、蓝牙模块23、语音处理模块25和语音识别模块27，语音识别模块27连接语音处理模块25和麦克风26，放大模块21连接扬声器10。

具体的，控制模块20为MVSilicon AP8064芯片，集成有控制与DSP 音效处理功能。

如图4所示，无线WIFI模块28通过以太网与StrongLink模块24一个以太网接口直接交流藕合连接，做内部数据传输通道，该以太网接口为 WIFI-5V接口。无线WIFI模块28为MT7688芯片，MIPS架构CPU，主频580MHz，支持10/100Mbps以太网,支持TCP/IP/UDP/HTTP/UPNP等网络协议,支持M3U、M3U8、WPL、ASX、PLS等格式的播放列表，支持STA/AP/AP Client网络模式,提供I2S接口连接Audio Codec，支持 UART，USB，GPIO和Ethernet等扩展接口。

语音识别模块27为具备ASR功能的科胜讯CX20921芯片，其具备先进的ASR功能，省去遥控器上的按钮按下，实现语音触发语音激活功能。高度自适应语音预处理算法，包括立体声声学回声消除，消混响，降噪和选择性来源PickupTM，提供无失真，无回声的语音信号的VoIP应用程序和本地/云端的语音识别发动机。将优秀的360度语音定位功能和出色的语音命中率带给智能语音应用，可实现距离目标设备最大5米的范围有效。语音识别模块27连接麦克风26，识别麦克风26接收到的语音信息，并通过语音处理模块25处理后发送至扬声器10进行播放。

参照图1和2，箱体包括两个相互扣合形成圆筒形结构的侧盖，以及套接于两个侧盖外侧的拉管5和铁网11，侧盖包括左侧盖7和右侧盖8，左侧盖7和右侧盖8的侧面上对应开有开口，开口位置的外侧套接有镂空的铁网11，左侧盖7和右侧盖8未设置开口的一端外侧套接圆柱形的拉管5，拉管5起到对左侧盖7和右侧盖8限位并紧固的作用，同时在开口的位置外侧设置镂空的铁网11，有利于位于箱体内的扬声器10的声音传递出来，避免箱体形成封闭空间，导致扬声器10声音无法正常播放。

具体的，开口位于左侧盖7和右侧盖8的下部，侧盖的底部设置有支架12，支架12上设置有电池6和扬声器10，箱体内还是设置有风管9，电池6电性连接设置于箱体内的第一PCBA板4、第二PCBA板13和扬声器 10。

箱体底部固设有底盖14，底盖14的底面设置有硅胶脚垫15，硅胶脚垫15能够稳定的提供减震效果，在无线智能音箱使用时，可以减少无线智能音箱自身的震动幅度。

箱体的顶部由内到外设置有第一PCBA板4、导光圈3和面盖2，面盖 2中部设置有控制无线智能音箱工作的按键1，按键1电性连接第一PCBA 板4。

本方案通过在智能音箱内加入StrongLink模块24，使得智能音箱可以作为连接节点与其他相邻的智能音箱设备自动连接组成去中心化的无线智能音箱互联系统，各个音箱设备之间智能连接，与接口中心的位置无关，只需考虑与临近的节点(基站)连接即可；无木桶效应，整个系统的功率开销最小，省电健康；连接方向智能判断，网络无需设置，在现场如果有障碍物的时候，可以自动适应条件变化后的现场进行无线连接，无需人工干预。

参考图5，本实用新型另一实施例还提出了一种无线智能音箱互联系统，包括多个如上实施例的无线智能音箱，无线智能音箱通过StrongLink 模块24在连接范围内相互连接组成无线智能音箱互联系统。

在有限的空间内设置若干个无线智能音箱，无线智能音箱通过自身的StrongLink模块与在可连接范围内的其余无线智能音箱建立连接，组成去中心化的无线智能音箱互联系统。例如，StrongLink模块的有效连接范围为 400m，那么存在于无线智能音箱A周围400m内的无线智能音箱B、C和D，都会与无线智能音箱A通过StrongLink模块无线连接；如果无线智能音箱B、 C和D刚好距离小于400m，则无线智能音箱B、C和D也会自动通过StrongLink 模块无线连接，多个无线智能音箱通过StrongLink模块24无线连接就组成了去中心化的无线智能音箱互联系统，每个节点都可与其他节点形成点对多点(point-to-Mpoint)的树状连接。

线智能音箱本身对接了云服务器，云服务器具备语音识别功能，拥有海量网络资源，加上StrongLink模块组网技术与其它家居智能硬件点智能组网结合，以语音为入口，成为智能家居系统中不可或缺的中控。

多个无线智能音箱之间通过StrongLink模块24智能无线连接，与无线接口中心的位置无关，只需考虑与临近的无线智能音箱连接即可；无木桶效应，整个系统的功率最小，无需根据最远的无线智能音箱增强无线接口中心的功率，提高位于远端的无线智能音箱的连接效果；而且连接方向智能判断，无需设置，在现场如果有障碍物的时候，可以StrongLink模块24自动适应条件变化后的现场进行无线连接，无需人工干预。

参考图6，本实用新型另一实施例，还提出了一种无线智能音箱互联系统的组网方法，包括以下步骤：

S10、将无线智能音箱配置成StrongLink基站，设置StrongLink基站的 IP地址、SSID和PASSWORD。

S11、通电并启动StrongLink基站，自动识别并确定StrongLink基站在网内的角色。

S12、自动发现网络内的其他StrongLink基站，并通过有线或无线网络与可连接范围内的StrongLink基站连接。

对于步骤S10，在无线智能音箱组网构成无线智能音箱互联系统时，需要先将每个无线智能音箱配置成StrongLink基站，StrongLink基站的配置工作极其简单，只需要根据自身要求，设置StrongLink基站的IP地址、SSID 及PASSWORD，即可完成初步功能，其余的信息StrongLink基站可以自行配置,比如安全设置，保密设定，硬件升级等。

步骤S10，具体包括以下步骤：通过内建的web服务器界面或者手持终端的APP进行配置和监控。

在配置StrongLink基站时，工作人员可以是通过终端上内建的web服务界面进行具体的信息输入和编辑，也可以通过手持终端上的APP进行具体的信息输入和编辑，再通过无线网络发送回云服务端，对对应的 StrongLink基站进行配置，最后完成将无线智能音箱配置成StrongLink基站的过程。

对于步骤S11，StrongLink基站通电启动后，该StrongLink基站会自动发现并且确定自身在网内的角色，包括识别该StrongLink基站当前使用的网络接口为有线连接网络还是无线连接网络。然后通过对应的有线网络或无线网络，自动发现网络内其他的StrongLink基站，降低了初期部署和管理运维的工作负荷。

步骤S11，具体包括以下步骤：识别StrongLink基站当前使用的网络接口为有线网络接口还是无线网络接口。

当StrongLink基站之间有线连接时，优先通过有线连接的方式进行组网，有线连接的方式不受距离影响，但是需要在无线智能音箱设备之间进行布线，成本较高；有线网路断开或者不存在时，自动通过无线网络识别并确定StrongLink基站在网内的角色，并发现在可连接范围内的StrongLink 基站，以备后续连接。

对于步骤S12，StrongLink基站发现其他可连接的StrongLink基站后，会自动通过StrongLink模块24与其他StrongLink基站进行连接，组成无线智能音箱互联系统。

无线智能音箱互联系统具备链路自愈策略，这保证了任何由于， StrongLink基站被增加或是移除导致的网络拓扑变化都可以立即被检测到并进行相关的措施，保证网络总是处于最优的性能和运行状态。StrongLink 连接技术采用加密的单播、组播协议进行管理，对无线网络带宽占用低，能够利用有限的宽带资源，完成尽可能多的无线智能音箱组网。

本方案通过将设置有StrongLink模块的无线智能音箱配置为 StrongLink基站，在可连接范围内的StrongLink基站之间互相连接组成无线智能音箱互联系统，与无线接口中心的位置无关，只需考虑与临近的无线智能音箱连接即可；而且连接方向智能判断，无需设置，在现场如果有障碍物的时候，StrongLink模块可以自动适应条件变化后的现场进行无线连接，无需人工干预。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种无线智能音箱，其特征在于，包括箱体，设置于箱体内部的扬声器，以及用于控制音箱无线组网的PCBA板，所述PCBA板与所述扬声器电性连接，

所述PCBA板内设置有控制模块，及与所述控制模块电性连接的无线Wifi模块，以及与所述无线Wifi模块通过以太网接口直接交流耦合连接的StrongLink模块，所述StrongLink模块能够主动与相邻的StrongLink模块建立无线连接。

2.如权利要求1所述的无线智能音箱，其特征在于，所述PCBA板还包括与所述控制模块电性连接的放大模块、蓝牙模块、语音处理模块和语音识别模块，所述语音识别模块连接所述语音处理模块和麦克风，所述放大模块连接所述扬声器。

3.如权利要求2所述的无线智能音箱，其特征在于，所述控制模块为MVSilicon AP8064芯片，集成有控制与DSP音效处理功能，所述无线WIFI模块为MT7688芯片，所述语音识别模块为具备ASR功能的科胜讯CX20921芯片。

4.如权利要求1所述的无线智能音箱，其特征在于，所述箱体包括两个相互扣合形成圆筒形结构的侧盖，以及套接于所述侧盖外侧的拉管和铁网，两个所述侧盖的侧面上对应开有开口，开口的外侧套接有镂空的铁网。

5.如权利要求4所述的无线智能音箱，其特征在于，所述侧盖的开口位于所述侧盖的下部，所述侧盖的底部设置有支架，所述支架上设置有电池和所述扬声器。

6.如权利要求1所述的无线智能音箱，其特征在于，所述箱体下部固设有底盖，所述底盖的底面设置有硅胶脚垫。

7.一种无线智能音箱互联系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-6任一项所述的无线智能音箱，所述无线智能音箱通过StrongLink模块在连接范围内相互连接组成无线智能音箱互联系统。