基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置及控制方法为：所述麦克风模组采集环境中的语音输入信号，并通过音频处理模块与VAD静音检测模块连接；所述移动终端安装有用于发出语音指令或文本指令的APP，并通过互联网和WiFi模块与VAD静音检测模块连接，互联网与云平台进行数据交互；所述空气质量模块和温湿度模块分别通过Arduino控制模块与VAD静音检测模块连接，所述Arduino控制模块通过继电器模块对智能家用电器进行控制；所述VAD静音检测模块对语音输入信号、语音指令或文本指令进行检测与识别后，反馈至音频输出模块、灯光控制模块或Arduino控制模块进行智能家用电器控制、灯组色温亮度调控、室内温湿度或空气质量查询。

Interactive Intelligent Voice Home Control Device and Control Method Based on Open Source Hardware

【技术实现步骤摘要】
基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置及控制方法
本专利技术涉及信息
，尤其涉及一种基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置及控制方法。
技术介绍
智能家居在现代生活中越来越受到人们的关注，智能家居在国外也有很多的应用，语音控制技术在智能家居中的应用也非常广泛，语音控制技术的智能化、方便化备受人们的欢迎。然而，传统声控灯仅仅是通过响声来控制灯的开关，不能够进行语音指令识别，更不能调节灯光的模式。现有的语音识别灯光控制器只能识别厂家预设的指令词，并且识别错误率较大。通讯方式是通过SPP蓝牙串行端口服务来建立蓝牙串口数据传输或通过本地AP热点来建立WI-FI串口通信数据传输，传输距离有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术不足，提供一种可识别家居开关灯、亮度与色温调控、家中空气质量、温湿度查询以及家电控制等语音命令，完成灯组色温亮度调控并开关、家中温湿度与空气质量查询以及家中家用电器开关等功能的基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置及控制方法。为实现上述第一个目的，本专利技术采用以下技术方案：基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置，其包括开源硬件、麦克风模组、音频处理模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置，其特征在于：其包括开源硬件、麦克风模组、音频处理模块、移动终端、WiFi模块、空气质量模块、温湿度模块、Arduino控制模块、智能家用电器、音频输出模块和灯光控制模块，所述开源硬件内设有VAD静音检测模块；所述麦克风模组采集环境中的语音输入信号，并通过音频处理模块与VAD静音检测模块连接；所述移动终端安装有用于发出语音指令或文本指令的APP，并通过互联网和WiFi模块与VAD静音检测模块连接，互联网与云平台进行数据交互；所述空气质量模块和温湿度模块分别通过Arduino控制模块与VAD静音检测模块连接，所述Arduino控制模块通过继电器模块对智能...

【技术特征摘要】
1.基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置，其特征在于：其包括开源硬件、麦克风模组、音频处理模块、移动终端、WiFi模块、空气质量模块、温湿度模块、Arduino控制模块、智能家用电器、音频输出模块和灯光控制模块，所述开源硬件内设有VAD静音检测模块；所述麦克风模组采集环境中的语音输入信号，并通过音频处理模块与VAD静音检测模块连接；所述移动终端安装有用于发出语音指令或文本指令的APP，并通过互联网和WiFi模块与VAD静音检测模块连接，互联网与云平台进行数据交互；所述空气质量模块和温湿度模块分别通过Arduino控制模块与VAD静音检测模块连接，所述Arduino控制模块通过继电器模块对智能家用电器进行控制；所述VAD静音检测模块对语音输入信号、语音指令或文本指令进行检测与识别后，反馈至音频输出模块、灯光控制模块或Arduino控制模块进行智能家用电器控制、灯组色温亮度调控、室内温湿度或空气质量查询。2.根据权利要求1所述的基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置，其特征在于：所述开源硬件为BCM2837开源硬件，音频处理模块为AC108音频处理模块，所述BCM2837开源硬件的GPIO口与AC108音频处理模块连接，BCM2837开源硬件的TX口和RX口分别与Arduino控制模块连接，BCM2837开源硬件的音频输出口与音频输出模块连接；所述音频输出模块为音响设备；所述移动终端为手机端，APP为微信客户端，微信客户端通过微信服务器接入互联网；所述空气质量模块为MQ-135传感器；所述温湿度模块为DHT11传感器；所述灯光控制模块包括12个由APA102驱动芯片控制的灯珠。3.根据权利要求1所述的基于开源硬件可交互智能语音家居控制装置，其特征在于：所述VAD静音检测模块由语音活动检测模块VAD、嵌入式网关、关键词检测模块KWS、自动语音识别模块ASR、自然语言理解技术模块NLU和语音合成模块TTS组成；所述语音活动检测模块VAD经关键词检测模块KWS与嵌入式网关的输入端连接，所述嵌入式网关分别与自动语音识别模块ASR、自然语言理解技术模块NLU和语音合成模块TTS连接进行技能匹配和处理。4.一种基于开源硬件可交互智能语音家居控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：1)离线唤醒方案：在开源硬件的VAD静音检测模块内配置唤醒词，并设置每隔0.03秒进行一次语音检测；2)利用麦克风采集语音输入信号，通过语音活动检测模块VAD对语音输入信号进行检测，当语音能量帧达到预设门限时，进入关键词检测模块KWS进行热词匹配；热词匹配完成后，通过音频输出模块播放预先设定的提示音进行应答，同时按照预先设定的录音时长进行录音并保存录音文件，并通过自动语音识别模块ASR将录音文件的内容转化为文本信息，得到识别文本；3)对识别文本利用自然语言理解技术模块NLU进行意图理解分析处理，并匹配云平台所预设的应答策略，提取出意图关键词，得到解析文本信息；4)根据得到的解析文本信息轮流对音频输出模块、灯光控制模块和Arduino控制模块进行策略匹配，若匹配成功，则触发相应模块执行相应技能，若匹配不成功，则执行步骤5)；5)将解析文本信息传输至聊天机器人系统中生成文本聊天消息，并将文本聊天消息通过嵌入式网关添加到音频输出模块的语音播报队列中进行语音播放；6)根据得到的解析文本信息，当需要播放语音时，把解析文本信息通过语音合成模块TTS进行语音合成，然后通过音频输出模块进行语音播放，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘玉灼，陈信，赵鹏，李翔宇，杨惠山，冯荣奔，肖倩，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：福建,35