CN109347710A - 一种实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法 - Google Patents

一种实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，包括麦克风阵列拾音器、智能终端盒子、语音处理服务器、物联网控制端及多个智能设备，麦克风阵列拾音器由多个间隔嵌于地板内的麦克风构成，麦克风阵列拾音器与智能终端盒子电连接，智能终端盒子分别与语音处理服务器、物联网控制端通讯连接，物联网控制端与多个智能设备通讯连接，本发明的实现全屋语音交互控制智能家居的***通过将多个麦克风作为拾音器嵌入地板内，形成拾音阵列，达到全屋范围内使用语音进行人机交互的目的，使得用户可使用语音控制智能家居设备，无需再使用手机和遥控器，从而实现更方便自由的家庭人机交互。

Description

一种实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法。
背景技术
随着物联网技术的飞速发展，智能家居应用成为了近年的研究热点并取得了***的成果，智能家居将不断改变人类的生活方式并将使得人类的生活更加便利，因此，智能家居将会一直是物联网技术应用的研究热点。
同时，随着人工智能和远场语音技术的发展，促使新的智能产品——智能音箱诞生并强势进入智能家居市场。智能音箱大战如火如荼。然而，当智能音箱作为智能家居语音控制的入口，目前还仅处于锦上添花的地位，由于技术瓶颈和产品本身形态的限制，智能音箱无法实现全屋范围的语音人机交互。
如目前市面的智能音箱，绝大多数的有效拾音范围为5m半径内，且必须接入电源，无法自由移动，因此对于面积较大的房屋，单台设备的拾音范围无法覆盖全屋，用户在音箱拾音距离以外的区域时很难或无法通过语音达到控制家居设备的目的。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法，通过将多个麦克风作为拾音器嵌入地板内，形成拾音阵列，达到全屋范围内使用语音进行人机交互的目的，使得用户可使用语音控制智能家居设备，无需再使用手机和遥控器，从而实现更方便自由的家庭人机交互。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，包括麦克风阵列拾音器、智能终端盒子、语音处理服务器、物联网控制端及多个智能设备；
所述麦克风阵列拾音器由多个间隔嵌于地板内的麦克风构成，麦克风阵列拾音器与智能终端盒子电连接，麦克风阵列拾音器用于拾取语音指令，并将采集的语音指令传递至智能终端盒子；
所述智能终端盒子分别与语音处理服务器、物联网控制端通讯连接，智能终端盒子用于将收到的语音指令上传至语音处理服务器并接收语音处理服务器返回的语音识别结果，再将收到的语音识别结果上传至物联网控制端；
所述语音处理服务器用于对收到的语音指令进行降噪和语音识别，并将语音识别结果返回至智能终端盒子；
所述物联网控制端与所述多个智能设备通讯连接，物联网控制端用于根据收到的语音识别结果控制相应的智能设备响应语音识别结果中的控制指令，智能设备在响应控制指令后再将执行结果反馈至物联网控制端；
在本发明的实现全屋语音交互控制智能家居的***中，通过将单独的麦克风嵌入木质地板中，安装地板前，根据户型和铺设面积计算麦克风数量，安装时，可间隔一定距离安装嵌有麦克风的木地板，将麦克风形成拾音阵列，保证麦克风拾音范围覆盖全部铺设区域，同时将各个麦克风的数据线并联接出，地板安装完成后，将数据线连接到智能终端盒子，智能终端盒子将把麦克风采集的语音数据上传至语音处理服务器进行降噪和识别，并在语音处理服务器返回结果后，再将识别结果上传至物联网控制端，由物联网控制端具体控制对应的智能设备响应控制指令，实现对智能家居的控制。
进一步地，还包括多个音视频输出设备，所述音视频输出设备与物联网控制端通讯连接，所述物联网控制端在收到智能设备反馈的执行结果后，将执行结果传递至音视频输出设备，由音视频输出设备以语音或图文的形式反馈给用户，从而实现语音人机交互的效果。
进一步地，所述音视频输出设备为智能音箱、手机或电脑，实际中也可选用其他音视频输出设备。
进一步地，相邻两个麦克风之间间隔的距离不超过两个麦克风的拾音距离之和，从而保障麦克风的拾音效果。
进一步地，所述麦克风阵列拾音器具体由多个单独的麦克风并联构成。
同时，本发明还公开了一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，包括如上述的实现全屋语音交互控制智能家居的***，且具体包括以下步骤：
A.所述麦克风阵列拾音器拾取全屋内的语音指令，并将采集的语音指令传递至智能终端盒子；
B.所述智能终端盒子将收到的语音指令上传至语音处理服务器；
C.所述语音处理服务器对收到的语音指令进行降噪和语音识别，并将语音识别结果返回至智能终端盒子；
D.智能终端盒子接收语音处理服务器返回的语音识别结果，再将收到的语音识别结果上传至物联网控制端；
E.所述物联网控制端根据收到的语音识别结果向相应的智能设备发出与语音识别结果对应的控制指令，控制智能设备响应语音识别结果中的控制指令；
F.智能设备接收物联网控制端发出的控制指令并响应，并将控制指令执行结果反馈至物联网控制端。
进一步地，所述实现全屋语音交互控制智能家居的***还包括多个音视频输出设备，所述音视频输出设备与物联网控制端通讯连接，且所述实现全屋语音交互控制智能家居的方法还包括步骤G：
G.物联网控制端在收到智能设备反馈的执行结果后，将执行结果传递至音视频输出设备，由音视频输出设备以语音或图文的形式反馈给用户。
进一步地，所述智能终端盒子与语音处理服务器通过WIFI网络连接。
进一步地，所述麦克风阵列拾音器与智能终端盒子通过数据线连接。
进一步地，所述麦克风阵列拾音器具体由多个单独的麦克风并联构成，且相邻两个麦克风之间间隔的距离不超过两个麦克风的拾音距离之和。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
本发明的实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法中，可有效解决现有的远场语音交互主要还是以智能音箱作为载体，因此局限性很大的问题，如不能在面积比较大的房屋内实现自由有效的语音交互，而通过本发明的实现全屋语音交互控制智能家居的***及方法，可以实现全屋语音人机交互的不受面积约束、方便推广且可行性较高，本发明中将语音交互集成到了智能家居的主体——房屋本身，在装修过程中对房屋进行智能化改造，是智能家居行业的一种未来发展趋势。
附图说明
图1是本发明的实现全屋语音交互控制智能家居的***的示意图。
图2是本发明的一个实施例中麦克风阵列拾音器在地板内的安装示意图。
附图标记：1-麦克风。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
实施例：
实施例一：
如图1所示，一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，包括麦克风阵列拾音器、智能终端盒子、语音处理服务器、物联网控制端及多个智能设备。
麦克风阵列拾音器由多个间隔嵌于地板内的麦克风构成，麦克风阵列拾音器与智能终端盒子电连接，麦克风阵列拾音器用于拾取语音指令，并将采集的语音指令传递至智能终端盒子。
具体的，如图2所示(以安装4个麦克风1为例)，本实施例中，麦克风阵列拾音器具体由多个单独嵌于地板内的麦克风1并联构成，且相邻两个麦克风之间间隔的距离不超过两个麦克风的拾音距离之和，从而保障麦克风的拾音效果，如本实施例中每个麦克风的有效拾音范围为5m，则相邻的两个麦克风之间的距离不能超过10m。
智能终端盒子分别与语音处理服务器、物联网控制端通讯连接，智能终端盒子用于将收到的语音指令上传至语音处理服务器并接收语音处理服务器返回的语音识别结果，再将收到的语音识别结果上传至物联网控制端。
具体的，智能终端盒子与语音处理服务器通过WIFI网络连接，麦克风阵列拾音器与智能终端盒子通过数据线连接，同时，智能终端盒子可通过数据线向麦克风阵列拾音器传输维持其工作的电能，本实施例中的智能终端盒子采用现有技术中已有的语音指令转发装置即可实现。
语音处理服务器用于对收到的语音指令进行降噪和语音识别，并将语音识别结果返回至智能终端盒子。物联网控制端与多个智能设备通讯连接，物联网控制端用于根据收到的语音识别结果控制相应的智能设备响应语音识别结果中的控制指令，智能设备在响应控制指令后再将执行结果反馈至物联网控制端。
作为优选，本实施例的实现全屋语音交互控制智能家居的***中还设有多个音视频输出设备，音视频输出设备与物联网控制端通讯连接，物联网控制端在收到智能设备反馈的执行结果后，将执行结果传递至音视频输出设备，由音视频输出设备以语音或图文的形式反馈给用户，从而实现语音人机交互的效果。
具体的，音视频输出设备为智能音箱、手机或电脑，实际中也可选用其他音视频输出设备。
在本发明的实现全屋语音交互控制智能家居的***中，通过将单独的麦克风嵌入木质地板中，安装地板前，根据户型和铺设面积计算麦克风数量，安装时，可间隔一定距离安装嵌有麦克风的木地板，将麦克风形成拾音阵列，保证麦克风拾音范围覆盖全部铺设区域，同时将各个麦克风的数据线并联接出，地板安装完成后，将数据线连接到智能终端盒子，智能终端盒子将把麦克风采集的语音数据上传至语音处理服务器进行降噪和识别，并在语音处理服务器返回结果后，再将识别结果上传至物联网控制端，由物联网控制端具体控制对应的智能设备响应控制指令，实现对智能家居的控制。同时，指令执行结果可通过智能家庭背景音乐、智能音箱或手机电脑等终端反馈给用户，从而实现语音人机交互的效果。
实施例二
一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，包括如上述的实现全屋语音交互控制智能家居的***，且具体包括以下步骤：
A.麦克风阵列拾音器拾取全屋内的语音指令，并将采集的语音指令传递至智能终端盒子；
B.智能终端盒子将收到的语音指令上传至语音处理服务器；
C.语音处理服务器对收到的语音指令进行降噪和语音识别，并将语音识别结果返回至智能终端盒子；
D.智能终端盒子接收语音处理服务器返回的语音识别结果，再将收到的语音识别结果上传至物联网控制端；
E.物联网控制端根据收到的语音识别结果向相应的智能设备发出与语音识别结果对应的控制指令，控制智能设备响应语音识别结果中的控制指令；
F.智能设备接收物联网控制端发出的控制指令并响应，并将控制指令执行结果反馈至物联网控制端。
G.物联网控制端在收到智能设备反馈的执行结果后，将执行结果传递至音视频输出设备，由音视频输出设备以语音或图文的形式反馈给用户。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，其特征在于，包括麦克风阵列拾音器、智能终端盒子、语音处理服务器、物联网控制端及多个智能设备；
所述麦克风阵列拾音器由多个间隔嵌于地板内的麦克风构成，麦克风阵列拾音器与智能终端盒子电连接，麦克风阵列拾音器用于拾取语音指令，并将采集的语音指令传递至智能终端盒子；
所述智能终端盒子分别与语音处理服务器、物联网控制端通讯连接，智能终端盒子用于将收到的语音指令上传至语音处理服务器并接收语音处理服务器返回的语音识别结果，再将收到的语音识别结果上传至物联网控制端；
所述语音处理服务器用于对收到的语音指令进行降噪和语音识别，并将语音识别结果返回至智能终端盒子；
所述物联网控制端与所述多个智能设备通讯连接，物联网控制端用于根据收到的语音识别结果控制相应的智能设备响应语音识别结果中的控制指令，智能设备在响应控制指令后再将执行结果反馈至物联网控制端。
2.根据权利要求1所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，其特征在于，还包括多个音视频输出设备，所述音视频输出设备与物联网控制端通讯连接，所述物联网控制端在收到智能设备反馈的执行结果后，将执行结果传递至音视频输出设备，由音视频输出设备以语音或图文的形式反馈给用户。
3.根据权利要求2所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，其特征在于，所述音视频输出设备为智能音箱、手机或电脑。
4.根据权利要求1所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，其特征在于，相邻两个麦克风之间间隔的距离不超过两个麦克风的拾音距离之和。
5.根据权利要求1至4中任一所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的***，其特征在于，所述麦克风阵列拾音器具体由多个单独的麦克风并联构成。
6.一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，其特征在于，包括如权利要求1所述的实现全屋语音交互控制智能家居的***，且具体包括以下步骤：
A.所述麦克风阵列拾音器拾取全屋内的语音指令，并将采集的语音指令传递至智能终端盒子；
B.所述智能终端盒子将收到的语音指令上传至语音处理服务器；
C.所述语音处理服务器对收到的语音指令进行降噪和语音识别，并将语音识别结果返回至智能终端盒子；
D.智能终端盒子接收语音处理服务器返回的语音识别结果，再将收到的语音识别结果上传至物联网控制端；
E.所述物联网控制端根据收到的语音识别结果向相应的智能设备发出与语音识别结果对应的控制指令，控制智能设备响应语音识别结果中的控制指令；
F.智能设备接收物联网控制端发出的控制指令并响应，并将控制指令执行结果反馈至物联网控制端。
7.根据权利要求6所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，其特征在于，所述实现全屋语音交互控制智能家居的***还包括多个音视频输出设备，所述音视频输出设备与物联网控制端通讯连接，且所述实现全屋语音交互控制智能家居的方法还包括步骤G：
G.物联网控制端在收到智能设备反馈的执行结果后，将执行结果传递至音视频输出设备，由音视频输出设备以语音或图文的形式反馈给用户。
8.根据权利要求6所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，其特征在于，所述智能终端盒子与语音处理服务器通过WIFI网络连接。
9.根据权利要求6所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，其特征在于，所述麦克风阵列拾音器与智能终端盒子通过数据线连接。
10.根据权利要求6所述的一种实现全屋语音交互控制智能家居的方法，其特征在于，所述麦克风阵列拾音器具体由多个单独的麦克风并联构成，且相邻两个麦克风之间间隔的距离不超过两个麦克风的拾音距离之和。
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