智能空調接入Google Assistant語音控制

楊新欣 陳堅波 劉旭敏

（海信家電集團股份有限公司 佛山 528303）

引言

Google Assistant是Google推出的一款智能AI語音助手，能夠實現智能家居控制、播放音樂、預報天氣、購物以及撥打電話等功能。Google Assistant可以被集成在智能音箱、手機、電腦、汽車、可穿戴設備等智能硬件設備上，其中最具代表性的是Google Home智能音箱。

Google Assistant的語音識別技術使智能語音控制的更加方便靈活，用戶體驗更加完美。要想實現智能家電接入Google Assistant的語音控制，需要將家電產品的云端與Google Assistant進行對接。本文將對智能空調接入Google Assistant語音控制的方法進行討論，進而實現智能空調的語音控制。

1 系統構成

1.1 Google Home

Google Assistant是Google開發的智能語音助手，可以對智能終端上傳的語音指令進行解析并處理[1]。Google Home音箱是Google推出的搭載了Google Assistant語音助手的智能音箱產品，實物見圖1。音箱內置了WiFi、Bluetooth和NFC通訊，通過WiFi連接到網絡實現Google Assistant的服務，Bluetooth和NFC可實現與其他設備的連接，擴展音箱的應用。內置2個麥克風陣列，使用了波束成型技術，同時采用消噪算法，以保證音箱在嘈雜的環境下也能激活音箱連接Google Assistant進行語義識別。

1.2 Home Graph

Google Assistant實現智能家居的控制主要依賴于Home Graph。Home Graph本質上是一個家庭的邏輯地圖，它存儲了家庭中各種智能家居設備列表以及各個設備的相關參數的數據庫，可以存儲包含來自不同品牌的多種類型的智能設備，如溫控器，燈泡，風扇和空調等，同時可以將這些設備組合構建起居室的概念，如臥室、書房、客廳等。Home Graph可以將以上信息將傳遞給Google Assistant，以便后者根據相應的前后狀態執行用戶請求。

1.3 智能空調云服務

智能空調產品的方案架構一般由“智能空調+云服務+移動APP”組成，其中云服務存儲著智能空調的各項屬性參數，云服務與智能空調通過互聯網通訊，保證了云服務上智能空調的屬性參數的實時性。家電APP可以通過改變云服務上的屬性參數實現家電的控制，當家電參數發生變化，相關屬性變化就會上報到云端，經由云端反饋給APP。為了設備信息的安全和保護用戶隱私，交互傳輸的數據一般會進行加密，云服務也會有相應的加解密處理。

本論文所實現的智能空調接入Google Assistant語音控制的方案，正是要將智能空調云服務與Google Assistant對接起來，傳輸智能空調的相關控制和狀態參數，以實現智能家電的語音控制。

2 方案的實現

2.1 OAuth認證服務

Google Assistant服務和智能空調云服務是兩個獨立的云服務器，要實現兩個云服務器之間的通信，需要先搭建OAuth認證[2]服務。OAUTH認證服務是一個安全且開放的標準授權授權認證。OAuth認證服務的核心是Account Linking（賬戶關聯），用戶通過Google Assistant訪問智能空調云服務的認證網頁，輸入正確的智能空調云服務賬戶密碼后，Google Assistant就在沒有拿到用戶的智能空調云服務賬戶信息的情況下獲取了賬戶的相關權限。

2.2 Intent處理

圖2 智能空調語音控制方案實現架構

圖3 OAuth認證服務流程

圖4 Intent處理

表1 Google Assistant控制海信智能空調測試結果

當用戶通過語音命令Google Assistant控制智能空調時，Google Assistant會解析用戶語音命令信息并發送給Home Graph，由Home Graph向命令指向的設備發出Intent指令，進而實現智能空調的控制。Home Graph的Intent主要有 Sync、Query、Execute和 Disconnect四種[3]。

Sync（action.devices.SYNC）的目的是請求獲取用戶已連接并可供使用的智能空調設備列表，一般會在Account Linking之后收到這條Intent，在Request Intent中要按照格式對設備的Type和Traits進行說明。一般來說，對于智能空調，它的Type應該是”action.devices.types.AC_UNIT”， 它 的Traits則 包括 ”action.devices.traits.OnOff”、”action.devices.traits.TemperatureSetting”、”action.devices.traits.FanSpeed”等。

Query則用于查詢智能空調的運行狀態，如開關機、模式、設定溫度等；Execute包含由Google Assistant解析得到的對智能空調的控制信息；Disconnect比較特殊，當用戶在Google Assistant解除Account Linking之后，Home Graph會發出這條命令，以通知智能空調云服務進行相應處理。

3 測試結果

根據Google Assistant提供的智能空調類產品接入的測試指南，我們對海信品牌智能空調產品進行了Q&A接入測試，測試結果見表1。結果表明，智能空調能夠及時正確地響應所有支持的語音命令，對查詢狀態的回復信息也與實際的狀態信息一致。

4 結語

經過項目團隊的努力，我們在智能空調產品接入Google Assistant語音控制的方案開發投入了大量精力，同時也進行了嚴格的測試和驗證，最終方案成功通過了Google團隊的審核。目前，方案的Action應用“Hisense Smart Air”已成功發布，在Google Assistant APP的智能家居列表中可以搜索查詢。