基于語音識別和無線傳感器網絡的智能家居系統設計

（江蘇省徐州技師學院，徐州 221151）

0 引言

隨著技術的不斷進步，應用成本的逐步降低，從20世紀90年代開始，智能家居得到逐步普及，更好地滿足了普通居民的居住體驗。語音識別技術、無線傳感技術的出現，轉變了傳統的信息獲取、交互方式，二者與智能家居的結合，形成新的信息交互模式，進一步提升了智能家居的科學性、高效性，充分滿足了消費者的居住需求。

1 語音識別在智能家居系統中的設計與應用

語音識別技術的不斷成熟，使得其廣泛應用于通信、醫療以及家庭服務等多個領域，為了確保語音識別技術在智能家居系統之中的合理化使用，厚植語音識別技術優勢。技術人員應當著眼于語音識別技術的技術原理，綜合考量智能家居系統的使用需求，從硬件設計與系統軟件開發兩個維度出發，實現語音識別技術下智能家居系統的完善與升級。

1.1 語音識別技術原理分析

語音識別技術可以劃分為識別與匹配兩大模塊，通過對聲音信息的預處理以及分析，獲取聲音特點，對語音信息進行識別，并建立起語音信息庫。當進行語言匹配的過程之中，將語音信息庫與輸入語音進行橫向對比，核對聲音特征，輸出匹配結果。其系統結構如圖1所示。

圖1 語音識別系統

通過語音信息預處理、語音信息提取、模式匹配、參考模型庫等技術環節的優化設置，實現了語言識別的準確性，提升了語音識別結果輸出的有效性，為后續技術操作提供了一個穩定、安全的技術支持[1]。

1.2 智能家居系統語音識別硬件設計

智能家居系統在使用語音識別技術的過程之中，技術人員應當著眼于實際，對智能家居語音識別系統進行總體設計，在此基礎上，逐步完善無線傳輸模塊，充分發揮硬件設備對于聲音信息的獲取、處理能力。具體來看，為了保證語音識別運行成本的有效控制，在總體設計過程之中，可以采取睡眠模式設置，當紅外探測裝置感應到人體信息之后，語音識別退出睡眠模式，開啟工作狀態，并發出系統提示音，提示輸入聲音信息[2]。在獲取語音指令之后，通過與語音數據庫進行對比，根據不同的對比結果，發出不同的指令，實現家居管理的智能化與信息化。

1.3 智能家居語音識別系統軟件系統設計

在軟件設計階段，可以從輸入語音信號識別、無線射頻收發模塊的控制出發，強化語音識別技術的數據信息傳輸能力，構建起更為科學、高效的語音識別運行機制[3]。在語音識別軟件系統設計的過程之中，考慮到技術應用的特殊性，在軟件系統設計的過程之中，可以采取特定語音識別的方式，對住戶的語音特點進行提取、處理，借助于必要的系統軟件，確保語音識別的靈敏度與準確度，為智能家居系統的完善與發展提供了必要的技術支持。

2 無線傳感器網絡的設計與應用

基于智能家居系統的使用環境與用戶需求，發揮無線傳感器網絡的技術優勢，形成系統、全面的信息數據傳輸機制。技術人員在分析無線傳感器網絡技術原理的基礎上，以現有的技術手段為支撐，持續推動智能家居系統之中無線傳感器網絡的合理化應用。

2.1 無線傳感器網絡原理分析

無線傳感器網絡作為一種分布式傳感器網絡，以片上系統、微型計算機以及嵌入式技術為基礎，初步實現了對外部環境的有效感知與快速反應。與傳統的傳感器網絡不同，無線傳感器網絡借助于無線通信的方式進行數據信息交互，這種網絡結構結構設置較為合理，工作人員可以根據實際的工作需要，靈活調整無線傳感器網絡的結構組成，形成大規模、動態化、穩定性網絡機制，充分滿足了現階段信息數據交互工作的客觀要求，為后續各項管理、控制工作的開展創造了條件。

2.2 智能家居無線傳感器網絡設置所遵循的原則

智能家居無線傳感器網絡的實現必須要遵循科學性的原則。智能家居無線傳感器網絡的設置，要全面體現科學性這一原則，只有從科學的角度出發，對智能家居無線傳感器網絡的基本特點、智能家居無線傳感器網絡的定位以及具體落實方式，進行全面考慮與科學評估。智能家居無線傳感器網絡工作的開展必須要遵循實用性的原則，由于智能家居無線傳感器網絡覆蓋了諸多不同的領域。為了適應這一現實狀況，智能家居無線傳感器網絡操作在實踐中的落實，就要盡可能的增加智能家居無線傳感器網絡應用方案的兼容性，減少復雜冗余環節對智能家居無線傳感器網絡工作的不利影響。

2.3 智能家居無線傳感器網絡設置

現階段智能家居無線傳感器網絡的中央處理器通常情況下會使用S3C2410，作為信息數據的核心，實現信息數據處理器的嵌入式結構搭建。通過這種方式，保證整個無線傳感器器網絡表現出較好的兼容性，用戶能夠在操作界面上，開展各類指令操作，或者與語音識別結合起來，增強無線傳感器網絡自身的信息數據處理能力。同時借助于必要的硬件設置，使得無線傳感網絡運行的穩定性、安全性得以保證，以期充分發揮出無線傳感器網絡在智能家居系統之中的積極作用，為智能家居系統的運行營造出良好的氛圍。技術人員在進行智能家居無線傳感器網絡設置的過程之中，應當著眼于實際，全面梳理智能家居系統運行的客觀要求，結合實際技術發展趨勢，對無線傳感器各個模塊組成進行細化處理。例如某智能家居系統在無線傳輸模塊設置的過程之中，采用Nrf2401A型號芯片，優化無線接受功能，提升整個網絡對于數據信息的獲取、處理能力，實現了信息數據的快速傳輸，尤其在智能門鎖應用無線傳感器的過程之中，通過加入無線傳輸模塊，實現了語音與解鎖的結合，將門鎖管理納入到智能家居系統之中。

3 結束語

智能家居系統下語音與無線傳感器網絡的設計與實現，需要技術人員著眼于兩種技術的基本原理，總結過往有益經驗，優化語音識別與無線傳感器的應用方式，確保兩種技術在智能家居系統之中的合理化應用，促進智能家居系統的升級。