CN107086949A - 一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置 - Google Patents

一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置，由即时通信、智能分析和安全管理三种模块组成。其中，即时通信模块用于所述装置与智能设备的网络连接，以即时通信消息的方式进行相互通信；智能分析模块用于解析来自智能设备的控制信息，帮助智能设备理解人以自然语言表述的或格式化的控制信息；安全管理模块用于对所述装置自身的安全管理。通过本发明，可在简化或不改变智能设备设计的同时，使智能设备拥有较高的智能性，能够理解人的智能交互控制信息，从而提升人对智能设备的操控能力和交互体验。

Description

一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置
技术领域
本发明属于信息技术和物联网领域，涉及对智能设备的操控问题，特别涉及人如何自如地以自然语言形式与智能设备的交互操作问题。
背景技术
随着移动互联网、物联网和人工智能的飞速发展，越来越多的智能设备能够入网，接受人们的控制，帮助人们完成很多富有想象力的工作，提升人们的生活和工作质量，例如远程监控摄像头、智能家居、智能汽车、无人机、机器人和智能穿戴设备等。
目前，人们对智能设备的操控通常通过应用程序的菜单、图标以及配合物理操纵设备进行，有的还可以接受简单的语音控制，但通常是格式化的控制信息。智能设备在与人的结合上还处于初级阶段，人的高智能性与智能设备的低智能性不能很好地匹配，使操控性和交互体验大打折扣。特别是在智能设备发展的初期，智能设备的制造厂商还不会投入大量资金去提升智能设备的智能性，不会对智能设备的控制接口作大的升级改造。
这一方面是人们需要对智能设备有更加灵活自如的控制，另一方面是智能设备由于自身的计算处理资源和成本有限，无法达到较高的智能性。因此，本发明公开了一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置，来担当智能设备与人交互的导师。
通过该装置，在人们（用户）看来，智能设备的智能性大幅度提高，人们能够通过文本或语音，以自然语言形式自如地操控智能设备；在智能设备一方，智能设备本身并没有大的改动，遇到它不理解的操控信息，它会向本装置请求帮助，本装置会告诉它人们发来的是什么样的操控指令。
发明内容
本发明的目的，是为人们与智能设备的交互操作，提供一种辅助智能装置，使得人们能够更直接、简便、自如地操控智能设备，同时又在不增加智能设备控制接口复杂度的条件下，与人们进行灵活方便的互动。该装置通过帮助智能设备理解人们发送的形式多样灵活多变的控制信息，在不改变智能设备的情况下，提升了智能设备的智能性和操控性。
本发明的一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置，由即时通信、智能分析和安全管理三种模块组成。其中，即时通信模块用于所述装置与智能设备的网络连接，以即时通信消息的方式进行相互通信；智能分析模块用于解析来自智能设备的控制信息，以帮助智能设备理解人发来的复杂的控制信息；安全管理模块用于所述装置自身的管理与配置，使所述装置能够融入到人与智能设备的交互操作体系中。一台所述装置包含一个即时通信模块和一个安全管理模块，以及一个或一个以上的智能分析模块。一台所述装置为一台或一台以上的智能设备提供服务。
在外部连接方面，所述装置与智能设备可通过即时通信进行网络连接，在人操控智能设备的过程中，当智能设备无法理解人的控制信息时，智能设备会向所述装置发送控制信息请求解析；该装置将控制信息解析为控制指令后，将控制指令发回给智能设备去执行；当该装置也无法理解智能设备发来的人的控制信息时，所述装置将向智能设备发送控制信息无法解析的报错信息，随后智能设备将报错信息发回给人。
所述装置的即时通信模块负责与智能设备的网络通信，接收来自智能设备的解析请求和控制信息，随后向智能分析模块递交该控制信息，等智能分析模块解析控制信息得到控制指令或产生控制信息无法解析的报错信息之后，获取控制指令或报错信息发回给智能设备。
所述装置的智能分析模块用于解析即时通信模块传来的智能设备无法理解的控制信息，将控制信息解析为智能设备可执行的控制指令，并传回给即时通信模块；如果无法解析控制信息，会向即时通信模块传回报错信息。
进一步地，所述智能分析模块可根据不同的应用方向、专业类别或智能设备类型进行分类，分别予以设计实现，从而可以设计实现不同类型的所述装置。
在上面的描述中所提到的控制信息，是指人操控智能设备的信息，能够使智能设备产生相应的功能动作，包括以自然语言形式表达的信息和格式化的信息。
所述装置的安全管理模块可通过网络或本地专用管理接口接入，用于对所述装置的管理与配置，包括自身的网络地址，自身的即时通信账号，智能设备的标识、网络地址和即时通信账号清单，以及自身的升级更新。
在上面的描述中所提到的人，是指智能设备的用户，通过网络利用即时通信客户端及其上的应用程序与智能设备进行交互操作。在上面的描述中所提到的智能设备，则是指具有计算处理能力的物联网终端设备，可绑定即时通信账号，与人和所述装置通过网络或即时通信进行交互操作。
通过本发明装置，可在简化智能设备设计的同时，又使智能设备拥有较高的智能性，能够理解人的自然语言形式的交互控制信息，从而提升人对智能设备的操控能力和交互体验。
附图说明
图1是本发明的辅助智能装置的结构框图。
图2是本发明的辅助智能装置的部署示意图。
图3是本发明的辅助智能装置的工作原理示意图。
图4是本发明的辅助智能装置的数据流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的辅助智能装置的结构框图。该装置由即时通信、智能分析和安全管理三种模块组成。其中，即时通信模块用于所述装置与智能设备的网络连接，以即时通信消息的方式进行相互通信；智能分析模块用于解析来自智能设备的控制信息，以帮助智能设备理解人发来的复杂的控制信息；安全管理模块用于所述装置自身的管理与配置，使所述装置能够融入到人与智能设备的交互操作体系中。
一台所述装置包含一个即时通信模块和一个安全管理模块，以及一个或一个以上的智能分析模块。可以根据用户和市场的需要，在一个装置中设计实现多个不同的智能分析模块，从而制造出复合的辅助智能装置。
所述装置的即时通信模块负责与智能设备的网络通信，接收来自智能设备的解析请求和控制信息，随后向智能分析模块递交该控制信息，等智能分析模块解析控制信息得到控制指令或产生控制信息无法解析的报错信息之后，获取控制指令或报错信息发回给智能设备。本装置支持通过网络与智能设备进行连接，更支持以即时通信这种高效快速的手段进行互动。
所述装置的智能分析模块用于解析即时通信模块传来的智能设备无法理解的控制信息，将控制信息解析为智能设备可执行的控制指令，并传回给即时通信模块；如果无法解析控制信息，会向即时通信模块传回报错信息。该装置的主要作用就是将智能设备无法理解的控制信息转换为智能设备可以操作的控制指令。这相当于提升了智能设备的智能化水平。
进一步地，所述智能分析模块可根据不同的应用方向、专业类别或智能设备类型进行分类，分别予以设计实现，从而可以设计实现不同类型的所述装置。例如，针对智能设备的类型，可设计实现不同类型的辅助智能装置：智能家电辅助智能装置、智能穿戴设备辅助智能装置以及远程监控摄像头辅助智能装置等；针对不同的应用方向，可设计实现不同类型的辅助智能装置：运动健身类辅助智能装置、勘探机器人类辅助智能装置和智能照明类辅助智能装置。这些不同类型的辅助智能装置的区别，主要就是其包含的智能分析模块的不同。
在上面的描述中所提到的控制信息，是指人操控智能设备的信息，能够使智能设备产生相应的功能动作，包括以自然语言形式表达的信息和格式化的信息。通常，智能设备可以理解格式化的控制信息，但对复杂多变的以自然语言表述的控制信息就无能为力了，这就需要辅助智能装置的帮助。
所谓格式化的控制信息，就是严格定义数据格式的信息，如下：
控制信息 := 设备标识 + 动作 + 参数；
例如，空调打开26度，客厅电视打开5频道。
所谓自然语言形式的控制信息，通常就是人们口语化表达的信息，会遵从基本的自然语言语法，但没有严格的格式限制，例如，“有点热，空调开到26度吧！”，“有足球赛直播，快看CCTV5高清频道”。
本装置的目的，是提高人操控智能设备的灵活性，同时将智能设备本身的改动做到最小。人们可以通过文本或语音，输入口语化的以自然语言形式表达的控制信息，这通常使智能设备无法理解，本装置就用于帮助智能设备理解这样的控制信息，转换为智能设备可理解的控制指令。而对于人们输入的格式化的控制信息，由于有严格的格式要求，智能设备通常可以自己理解而做出相应的动作，这种情况下智能设备就不需要本装置的帮助。
所述装置的安全管理模块可通过网络或本地专用管理接口接入，用于对所述装置的管理与配置，包括自身的网络地址，自身的即时通信账号，智能设备的标识、网络地址和即时通信账号清单，以及自身的升级更新。这里涉及对本装置的常规配置，使其能够正常运转。通常，一台本装置要为一个智能网络中的多台智能设备提供服务。
在本装置结构的描述中所提到的人，是指智能设备的用户，人通过网络利用即时通信客户端及其上的应用程序与智能设备进行交互操作。描述中所提到的智能设备，则是指具有计算处理能力的物联网终端设备，可绑定即时通信账号，与人和所述装置通过网络或即时通信进行交互操作。
人、智能设备和本装置三者的关系是：人与智能设备交互操作，使智能设备完成人所需要的功能；当智能设备不能理解人发来的控制信息时，它会求助于本装置，本装置会告诉智能设备人发来了什么样的控制指令；人与本装置没有直接的互操作。
图2是本发明的辅助智能装置的部署示意图。为清楚说明本装置的作用，这里以一个简单的家庭中的智能家居网络为例。家庭成员的3个人，与智能安防、智能家电、智能汽车和智能穿戴设备等智能设备，以及本发明装置，就构成了一个智能家居网络。在该网络中，人与智能设备网络相连，智能设备与本发明装置网络相连，家庭成员可以通过互联网来操作智能设备。
这里，每个家庭成员会有一个即时通信账号，他们也会给每台智能设备绑定一个即时通信账号，本发明装置也会有一个即时通信账号，智能家居网络中所有的人和智能设备的即时通信账号会在一个通信组群中，人能够以自然语言对话的方式，对智能设备进行操控。当然，即时通信只是一种高效直观的通信方式，本装置还支持利用其他方式与智能设备进行网络连接。本装置既可以直接加入到人与智能设备的即时通信群中，作为一个成员与智能设备通信，也可以隐身为一个即时通信机器人，仅帮助智能设备解析控制信息。
图3是本发明的辅助智能装置的工作原理示意图。本发明装置不直接参与人与智能设备的网络通信，或作为人与智能设备网络通信的中间人，它充当的是一种导师或翻译的角色，帮助智能设备理解人发给智能设备的控制信息，只跟智能设备有网络通信联系。因此，本发明装置的工作原理如下：
本装置与智能设备可通过即时通信进行网络连接，在人操控智能设备的过程中，当智能设备无法理解人的控制信息时，智能设备会向本装置发送控制信息请求解析；该装置将控制信息解析为控制指令后，将控制指令发回给智能设备去执行；当该装置也无法理解智能设备发来的人的控制信息时，会向智能设备发送控制信息无法解析的报错信息，随后智能设备将报错信息发回给人。
图4是本发明的辅助智能装置的数据流程图。由于本装置担当了智能设备导师或翻译的角色，能够理解复杂多样的控制信息，因而支持人在操控智能设备时，输入自然语言形式的文本或语音控制信息，当然也支持智能设备所要求的格式化的控制信息。在人操控智能设备的全过程中，数据在人、智能设备和本发明装置三者之间的流转过程如下：
（1） 人给智能设备发出以自然语言形式表述的控制信息，或者是格式化的控制信息；
（2） 智能设备可理解格式化的控制信息，它会将不能理解的以自然语言形式表述的控制信息发给本装置的即时通信模块；
（3） 本装置的即时通信模块随后将以自然语言形式表述的控制信息传递给本装置的智能分析模块；
（4） 智能分析模块解析以自然语言形式表述的控制信息，得到格式化的控制指令，并将该指令传回即时通信模块；或者也不能解析，就产生报错信息，并将报错信息传回即时通信模块；
（5） 本装置的即时通信模块将格式化的控制指令或报错信息发回给智能设备；
智能设备执行格式化的控制指令，将执行结果和自身状态信息，或报错信息，发送给人。

Claims (10)

1.一种用于人与智能设备交互操作的辅助智能装置，由即时通信、智能分析和安全管理三种模块组成，具体如下：
即时通信模块用于所述装置与智能设备的网络连接，以即时通信消息的方式进行相互通信；
智能分析模块用于解析来自智能设备的控制信息，以帮助智能设备理解人发来的复杂的控制信息；
安全管理模块用于所述装置自身的管理与配置，使所述装置能够融入到人与智能设备的交互操作体系中；
一台所述装置包含一个即时通信模块和一个安全管理模块，以及一个或一个以上的智能分析模块；
一台所述装置为一台或一台以上的智能设备提供服务。
2.根据权利要求1所述的辅助智能装置，其特征在于，进一步地，所述装置与人和智能设备可通过即时通信进行网络连接，在人操控智能设备的过程中，当智能设备无法理解人的控制信息时，智能设备会向所述装置发送控制信息请求解析，所述装置将控制信息解析为控制指令后，将控制指令发回给智能设备执行。
3.根据权利要求1或2所述的辅助智能装置，其特征在于，进一步地，当所述装置也无法理解智能设备发来的人的控制信息时，所述装置将向智能设备发送控制信息无法解析的报错信息，随后智能设备将报错信息发回给人。
4.根据权利要求1所述的辅助智能装置，其特征在于，所述即时通信模块负责与智能设备的网络通信，接收来自智能设备的解析请求和控制信息，随后向智能分析模块递交该控制信息，等智能分析模块解析控制信息得到控制指令或产生控制信息无法解析的报错信息之后，获取控制指令或报错信息发回给智能设备。
5.根据权利要求1所述的辅助智能装置，其特征在于，所述智能分析模块用于解析即时通信模块传来的智能设备无法理解的控制信息，将控制信息解析为智能设备可执行的控制指令，并传回给即时通信模块；如果无法解析控制信息，会向即时通信模块传回报错信息。
6.根据权利要求1或5所述的辅助智能装置，其特征在于，进一步地，所述智能分析模块可根据不同的应用方向、专业类别或智能设备类型进行分类，分别予以设计实现，从而可以设计实现不同类型的所述装置。
7.根据权利要求1至5所述的辅助智能装置，其特征在于，所述控制信息是指人操控智能设备的信息，能够使智能设备产生功能动作，包括以自然语言形式表达的信息和格式化的信息。
8.根据权利要求1所述的辅助智能装置，其特征在于，所述安全管理模块可通过网络或本地专用管理接口接入，用于对所述装置的管理与配置，包括自身的网络地址，自身的即时通信账号，智能设备的标识、网络地址和即时通信账号清单，以及自身的升级更新。
9.根据权利要求1至3、7或8所述的辅助智能装置，其特征在于，所述人是指智能设备的用户，通过网络利用即时通信客户端及其上的应用程序与智能设备进行交互操作。
10.根据权利要求1至9所述的辅助智能装置，其特征在于，所述智能设备是指具有计算处理能力的物联网终端设备，可绑定即时通信账号，与人和所述装置通过网络或即时通信进行交互操作。
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