CN211791560U - 分布式语音控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分布式语音控制系统，涉及语音控制领域。该系统包括语音网关设备、物联网服务器和多个家电设备，该物联网服务器与语音网关设备通信连接，该语音网关设备与一语音服务器通信连接，该多个家电设备包括语音设备和非语音设备，该语音设备、非语音设备均与物联网服务器通信连接，语音设备还与语音网关设备通信连接。由于语音网关设备与物联网服务器、语音服务器均能通信，而语音设备可以与语音网关设备通信，且语音设备和非语音设备均可以与物联网服务器通信，故在任意一个语音设备打开后，用户通过该语音设备，可以语音控制该语音设备本身以及与物联网服务器通信连接的其他语音设备和非语音设备，不受限于语音设备的安装位置。

Description

分布式语音控制系统

技术领域

本实用新型涉及语音控制领域，具体而言，涉及一种分布式语音控制系统。

背景技术

随着语音识别技术的不断发展，语音控制在很多领域得到了应用。例如，在家居控制场景中，用户可以通过语音来控制各种语音设备运行，实现与语音设备的交互。

目前的家居系统中，一般包括支持语音功能的语音设备和不支持语音功能的非语音设备，对于非语音设备，用户无法直接语音控制其运行；对于部署在不同位置的语音设备，用户通常需要走到相应位置，才能对语音设备进行语音控制，从而给用户带来不便。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何通过一个语音设备来控制分布式语音控制系统中的所有语音设备和非语音设备。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供一种分布式语音控制系统，包括语音网关设备、物联网服务器和多个家电设备，所述物联网服务器与所述语音网关设备通信连接，所述语音网关设备与一语音服务器通信连接，所述多个家电设备包括语音设备和非语音设备，所述语音设备、所述非语音设备均与所述物联网服务器通信连接，所述语音设备还与所述语音网关设备通信连接。

在本实用新型中，由于语音网关设备与物联网服务器、语音服务器均能通信，而分布式语音控制系统中的语音设备可以与语音网关设备通信，分布式语音控制系统中的语音设备和非语音设备均可以与物联网服务器通信，故在任意一个语音设备打开后，用户通过该语音设备，可以语音控制该语音设备本身以及与物联网服务器通信连接的其他语音设备和非语音设备，并不受限于语音设备的安装位置，给用户的使用带来了便利。

在可选的实施方式中，所述语音设备包括语音处理模块和第一主控芯片，所述语音处理模块与所述第一主控芯片电连接，所述语音处理模块与所述物联网服务器、所述语音网关设备通信连接。

在本实用新型中，由于语音处理模块与第一主控芯片电连接，且语音处理模块与物联网服务器、语音网关设备均能通信，故语音处理模块可以接收物联网服务器或语音网关设备下发的控制指令，将控制指令传输到第一主控芯片，最终控制语音设备执行对应的动作。

在可选的实施方式中，所述语音处理模块包括语音处理单元和物联网通信单元，所述语音处理单元和所述物联网通信单元均与所述第一主控芯片电连接，所述语音处理单元与所述语音网关设备通信连接，所述物联网通信单元与所述物联网服务器通信连接。

在本实用新型中，由于语音网关设备和物联网服务器使用的通信协议不同，故需要在语音处理模块中设置语音处理单元和物联网通信单元两个硬件单元，分别用于与语音网关设备、物联网服务器通信连接，从而使语音设备通过该语音处理单元可与语音网关设备进行通信，通过该物联网通信单元可与物联网服务器进行通信。

在可选的实施方式中，所述语音处理模块还包括语音采集单元，所述语音采集单元与所述语音处理单元电连接，所述语音采集单元用于采集音频信息。

在本实用新型中，当用户对任意一个打开的语音设备发出语音命令时，该语音设备可以通过该语音采集单元来采集该语音命令对应的音频信息，并通过该语音处理单元将采集的音频信息发送到语音网关设备。

在可选的实施方式中，所述语音采集单元为麦克风。

在可选的实施方式中，所述语音处理模块还包括语音播放单元，所述语音播放单元与所述语音处理单元电连接，所述语音播放单元用于播放音频数据。

在本实用新型中，通过该语音播放单元可以实现语音设备的语音播放功能。

在可选的实施方式中，所述语音播放单元为扬声器。

在可选的实施方式中，所述非语音设备包括网络通信模块和第二主控芯片，所述网络通信模块与所述第二主控芯片电连接，所述网络通信模块与所述物联网服务器通信连接。

在本实用新型中，由于网络通信模块与第二主控芯片电连接，且网络通信模块与物联网服务器能够通信，故网络通信模块可以接收物联网服务器下发的控制指令，将控制指令传输到第二主控芯片，最终控制非语音设备执行对应的动作。

在可选的实施方式中，所述语音设备包括设置于房间内的语音空调，和/或，设置于厨房的语音烟机，和/或，设置于浴室的语音热水器。

在本实用新型中，利用设置在分布式语音控制系统中的不同类型的语音设备，可使整个智能家居基本实现全语音控制。例如，当语音设备包括设置于房间内的语音空调、设置于厨房的语音烟机以及设置于浴室的语音热水器时，用户利用该语音空调、语音烟机和语音热水器中的任一个均可以对分布式语音控制系统中的各个家电设备进行语音控制，而语音空调、语音烟机以及语音热水器是设置在不同的位置，故用户在不同的位置可以利用不同的语音设备实现智能家居中的全语音控制，不会受限于语音设备的安装位置。

第二方面，本实用新型实施例提供一种分布式语音控制系统，包括语音网关设备、物联网服务器、语音服务器和多个家电设备，所述物联网服务器与所述语音网关设备通信连接，所述语音网关设备与所述语音服务器通信连接，所述多个家电设备包括语音设备和非语音设备，所述语音设备、所述非语音设备均与所述物联网服务器通信连接，所述语音设备还与所述语音网关设备通信连接。

附图说明

图1为本实用新型提供的分布式语音控制系统的一种组成示意图；

图2为图1中语音设备的结构框图；

图3为图1中非语音设备的结构框图；

图4为本实用新型提供的分布式语音控制系统的另一种组成示意图。

附图标记说明：

100-分布式语音控制系统；110-语音网关设备；120-物联网服务器；130-多个家电设备；140-语音服务器；131-语音设备；132-非语音设备；1311-语音处理模块；1312-第一主控芯片；A1-语音处理单元；A2-物联网通信单元；B1-语音采集单元；B2-语音播放单元；1321-网络通信模块；1322-第二主控芯片。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

请参照图1，为本实用新型所提供的分布式语音控制系统100的一种组成示意图。该分布式语音控制系统100可以包括语音网关设备110、物联网服务器120和多个家电设备130，物联网服务器120与语音网关设备110通信连接，语音网关设备110与一语音服务器通信连接。该多个家电设备130包括语音设备131和非语音设备132，该语音设备131、非语音设备132均与物联网服务器120通信连接，该语音设备131还与该语音网关设备110通信连接。

在本实施例中，该多个家电设备130与同一用户账号绑定，可以部署在不同的房间，或者部署在同一房间的不同位置，或者一部分部署在室内，一部分部署在室外。该语音设备131为可直接语音控制和网络控制的设备，可以包括，但不限于，语音空调、语音烟机、语音音箱等；该非语音设备132为不能直接语音控制、可网络控制的设备，可以包括，但不限于，窗帘、电视等。

在一个示例中，该语音设备131可以包括设置于房间内的语音空调，和/或，设置于厨房的语音烟机，和/或，设置于浴室的语音热水器。如此，利用设置在分布式语音控制系统100中的不同类型的语音设备131，可使整个智能家居基本实现全语音控制。例如，当语音设备131包括设置于房间内的语音空调、设置于厨房的语音烟机以及设置于浴室的语音热水器时，用户利用该语音空调、语音烟机和语音热水器中的任一个均可以对分布式语音控制系统100中的各个家电设备进行语音控制，而语音空调、语音烟机以及语音热水器是设置在不同的位置，故用户在不同的位置可以利用不同的语音设备131实现智能家居中的全语音控制，不会受限于语音设备131的安装位置。

当用户需要控制该分布式语音控制系统100中的某个目标家电设备时，可以首先打开或者唤醒该分布式语音控制系统100中的任一个语音设备131，然后向该语音设备131发出语音命令，该语音设备131根据用户的语音命令采集对应的音频信息，并将音频信息发送到语音网关设备110。

该语音网关设备110将接收的音频信息转发给语音服务器进行语义理解，语音服务器解析得到对应的设备控制指令并下发到语音网关设备110。

在本实施例中，该语音服务器具有命令词识别、语音识别、语义理解等功能，语音服务器对音频信息语义理解之后，将得到对应的设备控制指令，该设备控制指令中包括目标家电设备的设备名称和用户想要该目标家电设备执行的动作类型。该语音网关设备110在接收到该设备控制指令后，判断该设备控制指令携带的设备名称与该发送该音频信息的语音设备131的设备名称是否一致，若一致，表明发送该音频信息的语音设备131即为目标家电设备，则直接将该设备控制指令下发到发送该音频信息的语音设备131，最终控制该语音设备131执行设备控制指令中的动作类型。当判断该设备控制指令携带的设备名称与该发送该音频信息的语音设备131的设备名称不一致时，语音网关设备110将该设备控制指令发送到物联网服务器120进行处理。

该物联网服务器120中预先存储了每个语音设备131、非语音设备132与设备名称的对应关系，物联网服务器120在接收到设备控制指令后，根据设备控制指令中携带的设备名称可在预存的对应关系中查找出与该设备名称匹配的目标家电设备(语音设备131或者非语音设备132)，然后将该设备控制指令下发到该目标家电设备，最终控制该目标家电设备执行设备控制指令中的动作类型。

例如，分布式语音控制系统100中的语音设备131包括客厅空调和厨房烟机，非语音设备132包括窗帘和热水器，用户在唤醒客厅空调后，若向客厅空调发出语音命令“客厅空调打开摆风”，将会控制客厅空调执行打开摆风的动作；若向客厅空调发出语音命令“打开窗帘”，将会控制窗帘打开；若向客厅空调发出语音命令“打开厨房烟机”，将会控制厨房烟机打开，从而实现通过一个语音设备131控制分布式语音控制系统100中的所有语音设备131和非语音设备132。

可见，本实用新型提供的分布式语音控制系统100中，由于语音网关设备110与物联网服务器120、语音服务器均能通信，而分布式语音控制系统100中的语音设备131可以与语音网关设备110通信，分布式语音控制系统100中的语音设备131和非语音设备132均可以与物联网服务器120通信，故在任意一个语音设备131打开或者唤醒后，用户通过向该语音设备131发出不同的语音命令，便可以语音控制该语音设备131本身以及与物联网服务器120通信连接的其他语音设备131和非语音设备132执行相应的动作类型，并不受限于语音设备131的安装位置，即用户通过一个语音设备131可以语音控制分布式语音控制系统100中的所有语音设备131和非语音设备132执行相应的动作，从而给用户的使用带来了便利。

可选地，如图2所示，该语音设备131可以包括语音处理模块1311和第一主控芯片1312，语音处理模块1311和第一主控芯片1312电连接，语音处理模块1311与物联网服务器120、语音网关设备110通信连接。

在本实施例中，由于语音处理模块1311与第一主控芯片1312电连接，且语音处理模块1311与物联网服务器120、语音网关设备110均能通信，故语音处理模块1311可以接收物联网服务器120或语音网关设备110下发的设备控制指令，将设备控制指令传输到第一主控芯片1312，最终控制语音设备131执行对应的动作。

其中，该语音处理模块1311用于将物联网服务器120或语音网关设备110下发的设备控制指令转换为串口控制指令，并将串口控制指令发送至第一主控芯片1312，该第一主控芯片1312用于根据串口控制指令控制该语音设备131执行对应的动作。

可选地，该语音处理模块1311具体可以包括语音处理单元A1和物联网通信单元A2，该语音处理单元A1和物联网通信单元A2均与第一主控芯片1312电连接，该语音处理单元A1与语音网关设备110通信连接，该物联网通信单元A2与物联网服务器120通信连接。

在本实施例中，考虑到语音网关设备110和物联网服务器120所使用的通信协议不同，故在语音处理模块1311中设置语音处理单元A1和物联网通信单元A2这两个硬件单元，分别用于与语音网关设备110、物联网服务器120通信连接，从而使语音设备131通过该语音处理单元A1可与语音网关设备110进行通信，通过该物联网通信单元A2可与物联网服务器120进行通信。其中，该语音处理单元A1用于接收语音网关设备110下发的设备控制指令，将该设备控制指令转换为串口控制指令，并将串口控制指令发送至第一主控芯片1312；该物联网通信单元A2用于接收物联网服务器120下发的设备控制指令，将该设备控制指令转换为串口控制指令，并将串口控制指令发送至第一主控芯片1312。

可选地，该语音处理模块1311还可以包括语音采集单元B1，该语音采集单元B1与语音处理单元A1电连接，该语音采集单元B1可以用于采集音频信息。

例如，当用户对任意一个打开或者唤醒的语音设备131发出语音命令时，该语音设备131可以通过该语音采集单元B1采集该语音命令的音频信息，再将采集的音频信息通过语音处理单元A1发送到语音网关设备110。

在本实施例中，该语音采集单元B1可以为麦克风等具备声音拾取功能的器件。

可选地，该语音处理模块1311还可以包括语音播放单元B2，该语音播放单元B2与语音处理单元A1电连接，该语音播放单元B2用于播放音频数据。

在本实施例中，语音设备131可以通过该语音处理单元A1接收语音网关设备110下发的音频数据，然后通过该语音播放单元B2对该音频数据进行播报，实现语音播放功能。

在一个示例中，用户打开或者唤醒任一个语音设备131后，向该语音设备131发出语音技能指令，该语音设备131利用语音采集单元B1采集该语音技能指令对应的音频信息，并将采集的音频信息通过语音处理单元A1发送到语音网关设备110。

该语音网关设备110将接收的音频信息转发给语音服务器进行语义理解。其中，该语音服务器还可以提供语音技能、语音合成等功能，语音技能可以包括天气查询、讲故事、音乐播放等多种语音服务。语音服务器对该音频信息进行语义理解之后，将生成相应的语音技能音频(即上述的音频数据)，并该语音技能音频下发到语音网关设备110，语音网关设备110将语音技能音频直接下发到发送该音频信息的语音设备131的语音处理单元A1，最终由该语音设备131的语音播放单元B2对语音技能音频进行播报。

例如，用户发送语音技能指令为“今天天气如何”，则语音服务器140对语音网关设备110发送的音频信息进行语义理解之后，会获取发送该音频信息的语音设备131所在地的天气情况并根据天气情况生成对应的语音技能音频，然后将语音技能音频传递到语音网关设备110，通过语音网关设备110将语音技能音频下发到发送该音频信息的语音设备131的语音处理单元A1，最终由语音播放单元B2播报天气情况。

在本实施例中，该语音播放单元B2可以为扬声器、喇叭等具备音频播放功能的器件。

需要说明的是，在上述的语音处理模块1311中，语音处理单元A1、物联网通信单元A2可以与第一主控芯片1312直接或者间接地电连接，语音采集单元B1、语音播放单元B2也可以与语音处理单元A1直接或者间接地电连接，本实施例对此不做限制。

可选地，如图3所示，该非语音设备132可以包括网络通信模块1321和第二主控芯片1322，该网络通信模块1321与第二主控芯片1322电连接，网络通信模块1321与物联网服务器120通信连接。

在本实施例中，该网络通信模块1321与上述的物联网通信单元A2可以是相同的硬件模块，均能实现与物联网服务器120的通信连接。由于网络通信模块1321与第二主控芯片1322电连接，且网络通信模块1321与物联网服务器120能够通信，故网络通信模块1321可以接收物联网服务器120下发的设备控制指令，将设备控制指令传输到第二主控芯片1322，最终控制非语音设备132执行对应的动作。

其中，该网络通信模块1321用于将物联网服务器120下发的设备控制指令转换为串口控制指令，并将串口控制指令发送至第二主控芯片1322，该第二主控芯片1322用于根据串口控制指令控制该非语音设备132执行对应的动作。

请参照图4，为本实用新型提供的分布式语音控制系统100的另一种组成示意图。该分布式语音控制系统100与前述实施例所述的分布式语音控制系统100大致相同，故本实施例中未提及之处，可以参考前述实施例的相应内容。该分布式语音控制系统100包括语音网关设备110、物联网服务器120、语音服务器140和多个家电设备130，物联网服务器120与语音网关设备110通信连接，语音网关设备110与语音服务器140通信连接，多个家电设备130包括语音设备131和非语音设备132，语音设备131、非语音设备132均与物联网服务器120通信连接，语音设备131还与语音网关设备110通信连接。其中，该语音服务器140可以提供命令词识别、语音识别、语义理解、语音合成、语音技能等多种功能，其中语音技能指的是语音服务器140可以提供的语音服务，例如天气查询、讲故事、音乐播放等。

综上所述，本实用新型提供的分布式语音控制系统，可以包括语音网关设备、物联网服务器和多个家电设备，该物联网服务器与语音网关设备通信连接，该语音网关设备与一语音服务器通信连接，该多个家电设备包括语音设备和非语音设备，该语音设备、非语音设备均与物联网服务器通信连接，语音设备还与语音网关设备通信连接。由于语音网关设备与物联网服务器、语音服务器均能通信，而语音设备可以与语音网关设备通信，且语音设备和非语音设备均可以与物联网服务器通信，故在任意一个语音设备打开后，用户通过该语音设备，可以语音控制该语音设备本身以及与物联网服务器通信连接的其他语音设备和非语音设备，不受限于语音设备的安装位置，给用户的使用带来了便利。

需要说明的是，本实用新型的改进点在于分布式语音控制系统本身的架构，而不在于计算机程序，不属于对方法本身的改进。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种分布式语音控制系统，其特征在于，包括语音网关设备(110)、物联网服务器(120)和多个家电设备(130)，所述物联网服务器(120)与所述语音网关设备(110)通信连接，所述语音网关设备(110)与一语音服务器(140)通信连接，所述多个家电设备(130)包括语音设备(131)和非语音设备(132)，所述语音设备(131)、所述非语音设备(132)均与所述物联网服务器(120)通信连接，所述语音设备(131)还与所述语音网关设备(110)通信连接。

2.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音设备(131)包括语音处理模块(1311)和第一主控芯片(1312)，所述语音处理模块(1311)与所述第一主控芯片(1312)电连接，所述语音处理模块(1311)与所述物联网服务器(120)、所述语音网关设备(110)通信连接。

3.根据权利要求2所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音处理模块(1311)包括语音处理单元(A1)和物联网通信单元(A2)，所述语音处理单元(A1)和所述物联网通信单元(A2)均与所述第一主控芯片(1312)电连接，所述语音处理单元(A1)与所述语音网关设备(110)通信连接，所述物联网通信单元(A2)与所述物联网服务器(120)通信连接。

4.根据权利要求3所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音处理模块(1311)还包括语音采集单元(B1)，所述语音采集单元(B1)与所述语音处理单元(A1)电连接，所述语音采集单元(B1)用于采集音频信息。

5.根据权利要求4所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音采集单元(B1)为麦克风。

6.根据权利要求3所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音处理模块(1311)还包括语音播放单元(B2)，所述语音播放单元(B2)与所述语音处理单元(A1)电连接，所述语音播放单元(B2)用于播放音频数据。

7.根据权利要求6所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音播放单元(B2)为扬声器。

8.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述非语音设备(132)包括网络通信模块(1321)和第二主控芯片(1322)，所述网络通信模块(1321)与所述第二主控芯片(1322)电连接，所述网络通信模块(1321)与所述物联网服务器(120)通信连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述语音设备(131)包括设置于房间内的语音空调，和/或，设置于厨房的语音烟机，和/或，设置于浴室的语音热水器。

10.一种分布式语音控制系统，其特征在于，包括语音网关设备(110)、物联网服务器(120)、语音服务器(140)和多个家电设备(130)，所述物联网服务器(120)与所述语音网关设备(110)通信连接，所述语音网关设备(110)与所述语音服务器(140)通信连接，所述多个家电设备(130)包括语音设备(131)和非语音设备(132)，所述语音设备(131)、所述非语音设备(132)均与所述物联网服务器(120)通信连接，所述语音设备(131)还与所述语音网关设备(110)通信连接。

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