楊新欣 陳堅(jiān)波 劉旭敏

（海信家電集團(tuán)股份有限公司 佛山 528303）

引言

Google Assistant是Google推出的一款智能AI語(yǔ)音助手，能夠?qū)崿F(xiàn)智能家居控制、播放音樂(lè)、預(yù)報(bào)天氣、購(gòu)物以及撥打電話等功能。Google Assistant可以被集成在智能音箱、手機(jī)、電腦、汽車(chē)、可穿戴設(shè)備等智能硬件設(shè)備上，其中最具代表性的是Google Home智能音箱。

Google Assistant的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)使智能語(yǔ)音控制的更加方便靈活，用戶(hù)體驗(yàn)更加完美。要想實(shí)現(xiàn)智能家電接入Google Assistant的語(yǔ)音控制，需要將家電產(chǎn)品的云端與Google Assistant進(jìn)行對(duì)接。本文將對(duì)智能空調(diào)接入Google Assistant語(yǔ)音控制的方法進(jìn)行討論，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能空調(diào)的語(yǔ)音控制。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 Google Home

Google Assistant是Google開(kāi)發(fā)的智能語(yǔ)音助手，可以對(duì)智能終端上傳的語(yǔ)音指令進(jìn)行解析并處理[1]。Google Home音箱是Google推出的搭載了Google Assistant語(yǔ)音助手的智能音箱產(chǎn)品，實(shí)物見(jiàn)圖1。音箱內(nèi)置了WiFi、Bluetooth和NFC通訊，通過(guò)WiFi連接到網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)Google Assistant的服務(wù)，Bluetooth和NFC可實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的連接，擴(kuò)展音箱的應(yīng)用。內(nèi)置2個(gè)麥克風(fēng)陣列，使用了波束成型技術(shù)，同時(shí)采用消噪算法，以保證音箱在嘈雜的環(huán)境下也能激活音箱連接Google Assistant進(jìn)行語(yǔ)義識(shí)別。

1.2 Home Graph

Google Assistant實(shí)現(xiàn)智能家居的控制主要依賴(lài)于Home Graph。Home Graph本質(zhì)上是一個(gè)家庭的邏輯地圖，它存儲(chǔ)了家庭中各種智能家居設(shè)備列表以及各個(gè)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以存儲(chǔ)包含來(lái)自不同品牌的多種類(lèi)型的智能設(shè)備，如溫控器，燈泡，風(fēng)扇和空調(diào)等，同時(shí)可以將這些設(shè)備組合構(gòu)建起居室的概念，如臥室、書(shū)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(jù)相應(yīng)的前后狀態(tài)執(zhí)行用戶(hù)請(qǐng)求。

1.3 智能空調(diào)云服務(wù)

智能空調(diào)產(chǎn)品的方案架構(gòu)一般由“智能空調(diào)+云服務(wù)+移動(dòng)APP”組成，其中云服務(wù)存儲(chǔ)著智能空調(diào)的各項(xiàng)屬性參數(shù)，云服務(wù)與智能空調(diào)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)通訊，保證了云服務(wù)上智能空調(diào)的屬性參數(shù)的實(shí)時(shí)性。家電APP可以通過(guò)改變?cè)品?wù)上的屬性參數(shù)實(shí)現(xiàn)家電的控制，當(dāng)家電參數(shù)發(fā)生變化，相關(guān)屬性變化就會(huì)上報(bào)到云端，經(jīng)由云端反饋給APP。為了設(shè)備信息的安全和保護(hù)用戶(hù)隱私，交互傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一般會(huì)進(jìn)行加密，云服務(wù)也會(huì)有相應(yīng)的加解密處理。

本論文所實(shí)現(xiàn)的智能空調(diào)接入Google Assistant語(yǔ)音控制的方案，正是要將智能空調(diào)云服務(wù)與Google Assistant對(duì)接起來(lái)，傳輸智能空調(diào)的相關(guān)控制和狀態(tài)參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)智能家電的語(yǔ)音控制。

2 方案的實(shí)現(xiàn)

2.1 OAuth認(rèn)證服務(wù)

Google Assistant服務(wù)和智能空調(diào)云服務(wù)是兩個(gè)獨(dú)立的云服務(wù)器，要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)云服務(wù)器之間的通信，需要先搭建OAuth認(rèn)證[2]服務(wù)。OAUTH認(rèn)證服務(wù)是一個(gè)安全且開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)授權(quán)授權(quán)認(rèn)證。OAuth認(rèn)證服務(wù)的核心是Account Linking（賬戶(hù)關(guān)聯(lián)），用戶(hù)通過(guò)Google Assistant訪問(wèn)智能空調(diào)云服務(wù)的認(rèn)證網(wǎng)頁(yè)，輸入正確的智能空調(diào)云服務(wù)賬戶(hù)密碼后，Google Assistant就在沒(méi)有拿到用戶(hù)的智能空調(diào)云服務(wù)賬戶(hù)信息的情況下獲取了賬戶(hù)的相關(guān)權(quán)限。

2.2 Intent處理

圖2 智能空調(diào)語(yǔ)音控制方案實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

圖3 OAuth認(rèn)證服務(wù)流程

圖4 Intent處理

表1 Google Assistant控制海信智能空調(diào)測(cè)試結(jié)果

當(dāng)用戶(hù)通過(guò)語(yǔ)音命令Google Assistant控制智能空調(diào)時(shí)，Google Assistant會(huì)解析用戶(hù)語(yǔ)音命令信息并發(fā)送給Home Graph，由Home Graph向命令指向的設(shè)備發(fā)出Intent指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能空調(diào)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(qǐng)求獲取用戶(hù)已連接并可供使用的智能空調(diào)設(shè)備列表，一般會(huì)在Account Linking之后收到這條Intent，在Request Intent中要按照格式對(duì)設(shè)備的Type和Traits進(jìn)行說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于智能空調(diào)，它的Type應(yīng)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(xún)智能空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，如開(kāi)關(guān)機(jī)、模式、設(shè)定溫度等；Execute包含由Google Assistant解析得到的對(duì)智能空調(diào)的控制信息；Disconnect比較特殊，當(dāng)用戶(hù)在Google Assistant解除Account Linking之后，Home Graph會(huì)發(fā)出這條命令，以通知智能空調(diào)云服務(wù)進(jìn)行相應(yīng)處理。

3 測(cè)試結(jié)果

根據(jù)Google Assistant提供的智能空調(diào)類(lèi)產(chǎn)品接入的測(cè)試指南，我們對(duì)海信品牌智能空調(diào)產(chǎn)品進(jìn)行了Q&A接入測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果表明，智能空調(diào)能夠及時(shí)正確地響應(yīng)所有支持的語(yǔ)音命令，對(duì)查詢(xún)狀態(tài)的回復(fù)信息也與實(shí)際的狀態(tài)信息一致。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的努力，我們?cè)谥悄芸照{(diào)產(chǎn)品接入Google Assistant語(yǔ)音控制的方案開(kāi)發(fā)投入了大量精力，同時(shí)也進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證，最終方案成功通過(guò)了Google團(tuán)隊(duì)的審核。目前，方案的Action應(yīng)用“Hisense Smart Air”已成功發(fā)布，在Google Assistant APP的智能家居列表中可以搜索查詢(xún)。