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(tǒng)

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(tǒng)是智能家居設(shè)備技術(shù)領(lǐng)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(jié)構(gòu)簡單，設(shè)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(xiàn)有的信息交流方式，真正地實現(xiàn)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(chǔ)、語音識別的關(guān)鍵技術(shù)點進行說明并且結(jié)合ZigBee/SmartRoom無線技術(shù)對該系統(tǒng)做了深入研究。

【關(guān)鍵詞】

智能家居；ZigBee；SmartRoom；語音控制系統(tǒng)

智能家居系統(tǒng)巧妙地運用前沿的計算機相關(guān)技術(shù)以及布線通訊技術(shù)等相關(guān)控制理論及實操技術(shù)使日常家居設(shè)備有機結(jié)合在一起。其優(yōu)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(chǎn)品的開發(fā)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(yīng)普通大眾的宏樂語音識別控件9.1.642。KIKI語音識別系統(tǒng)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(guān)鍵技術(shù)

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

2.1特征參數(shù)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(tǒng)一。

2.2模式匹配及模型訓練技術(shù)

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(shù)。

圖1　整體結(jié)構(gòu)示意圖

3　ZigBee/SmartRoom無線技術(shù)

SmartRoom是一種無線通信技術(shù)。它的快速發(fā)展得益于它的低速率、低能耗、短距等優(yōu)勢。主要用于智能產(chǎn)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(shù)。它的傳輸距離為十米到七十五米的可增的有效范圍內(nèi)。

4　語音控制系統(tǒng)的設(shè)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(cè)面設(shè)置有排風口（1）和電源接口（2），裝置本體的右側(cè)設(shè)置有啟動開關(guān)（3）、重啟開關(guān)（4），裝置本體的上表面設(shè)置有控制線接口及網(wǎng)絡(luò)入口（5）、第一無線發(fā)射點（6）、語音探測器網(wǎng)絡(luò)接口（7），裝置本體的下表面設(shè)置有控制線接口及網(wǎng)絡(luò)出口（8）、第二無線發(fā)射點（9），裝置本體內(nèi)部安裝有可拆卸的備用電源（10）。

本體內(nèi)部設(shè)置有中央處理器、網(wǎng)絡(luò)適配器、扇熱模塊、內(nèi)部存儲器，中央處理器分別與網(wǎng)絡(luò)適配器、扇熱模塊、內(nèi)部存儲器連接。

本系統(tǒng)實施方式采用ZigBee/ SmartRoom無線技術(shù)，裝載IBM語音識別系統(tǒng)，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(guān)鍵字，讓智能家居的控制不僅僅局限于通過聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(tǒng)，從而實現(xiàn)語音控制系統(tǒng)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(wǎng)的控制中心，是家庭局域網(wǎng)與Internet的連接樞紐，也是智能家居的控制中心。

5　結(jié)語

通過對本系統(tǒng)硬件和軟件部分的設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)智能家居環(huán)境下的語音控制系統(tǒng)，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(tǒng)研究[J]，2007

[2]劉傳忠，基于ZigBee的無線智能家居控制系統(tǒng)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(tǒng)[J]，2014