智能家居下的語音控制系統

楊威　吳建　李珊珊　孫佳鈺　張旭彤　劉英博沈陽城市學院機電工程學院計算機系　遼寧沈陽　110112耿立明 沈陽城市學院機電工程學院自動化系 遼寧沈陽 110112

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智能家居下的語音控制系統

楊威吳建李珊珊孫佳鈺張旭彤劉英博
沈陽城市學院機電工程學院計算機系遼寧沈陽110112
耿立明 沈陽城市學院機電工程學院自動化系 遼寧沈陽 110112

【文章摘要】

本系統是智能家居設備技術領域的一種用于控制智能家居的語言控制裝置，具體涉及一種用于控制智能家居的語言控制裝置。本項目結構簡單，設計合理，使用方便，是一種控制智能家居的語言控制裝置，使語音控制更加智能化，改變現有的信息交流方式，真正地實現人機交互。本文對當前已有的語音識別軟件、語音識別的理論基礎、語音識別的關鍵技術點進行說明并且結合ZigBee/SmartRoom無線技術對該系統做了深入研究。

【關鍵詞】

智能家居；ZigBee；SmartRoom；語音控制系統

智能家居系統巧妙地運用前沿的計算機相關技術以及布線通訊技術等相關控制理論及實操技術使日常家居設備有機結合在一起。其優點在于可以提升用戶體驗，豐富家居生活。用人類最自然、最方便的交流信息方式將人融入家居，智能家居產品的開發和使用一定會成為未來的趨勢。

1　當前已有的語音識別軟件

當前已有的幾種比較知名的語音識別軟件有：使用了微軟公司的語音識別引擎的語音大師2008 2.4。更加適應普通大眾的宏樂語音識別控件9.1.642。KIKI語音識別系統1.0。還有素有最好用的語音輸入軟件之稱的IBM ViaVoice Pro 9.1。

2　語音識別的關鍵技術

特征參數提取技術、模式匹配技術、模型訓練技術、選取語音識別技術單元都是語音識別的關鍵技術。

2.1特征參數提取

由于人與人之間的說話方式以及說話聲音等方面都不盡相同，所以研究人員對此進行了個人說話特征的研討，其目的就在于說話習慣的個人特征的統一。

2.2模式匹配及模型訓練技術

模式匹配就是使語音片段在語音庫中獲得最適合的匹配。而模型訓練就是指從已知模式中提取符合該模式特征的模型參數。

圖1　整體結構示意圖

3　ZigBee/SmartRoom無線技術

SmartRoom是一種無線通信技術。它的快速發展得益于它的低速率、低能耗、短距等優勢。主要用于智能產品的近距離無線連接，智能照明、智能安防等，方便好用。

ZigBee是類似藍牙又強于藍牙的一種新型的短距離無線通訊技術。它的傳輸距離為十米到七十五米的可增的有效范圍內。

4　語音控制系統的設計

智能家居的語言控制裝置如圖1所示，其特征在于，包括裝置本體，裝置本體的左側面設置有排風口（1）和電源接口（2），裝置本體的右側設置有啟動開關（3）、重啟開關（4），裝置本體的上表面設置有控制線接口及網絡入口（5）、第一無線發射點（6）、語音探測器網絡接口（7），裝置本體的下表面設置有控制線接口及網絡出口（8）、第二無線發射點（9），裝置本體內部安裝有可拆卸的備用電源（10）。

本體內部設置有中央處理器、網絡適配器、扇熱模塊、內部存儲器，中央處理器分別與網絡適配器、扇熱模塊、內部存儲器連接。

本系統實施方式采用ZigBee/ SmartRoom無線技術，裝載IBM語音識別系統，搭配高效低耗能語音探頭，且自帶電源，通過語音控制智能家居，用特定詞匯啟動命令，錄入關鍵字，讓智能家居的控制不僅僅局限于通過聯網設備的第三方控制，使其更加智能化、人性化，用戶可以像與人說話一樣，用自然化的人類語言操作語音控制系統，從而實現語音控制系統的人機交互，語言控制裝置可作家庭路由器，也作為家庭局域網的控制中心，是家庭局域網與Internet的連接樞紐，也是智能家居的控制中心。

5　結語

通過對本系統硬件和軟件部分的設計，能夠實現基于互聯網智能家居環境下的語音控制系統，為智能家居提供更有效的輸入模塊。

【參考文獻】

[1]王社國、趙建光，基于ARM的嵌入式語音識別系統研究[J]，2007

[2]劉傳忠，基于ZigBee的無線智能家居控制系統研究[J].上海交通大學，2013

[3]劉榮輝、彭世國、劉國英，基于智能家居控制的嵌入式語音識別系統[J]，2014