黃俊杰 張愛香 青島海爾多媒體有限公司

一、引言

目前智能電視普及率很高，甚至很多智能電視都支持語音輸入功能。同時也能看到很多智能終端例如智能空調(diào)、智能電熱水器沒有顯示屏幕，用戶不能直觀地看到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，而且控制辦法比較機(jī)械和傳統(tǒng)。我們開發(fā)這套系統(tǒng)是在電視開機(jī)運(yùn)行的情況下，通過這個電視屏幕，用戶在不需退出當(dāng)前觀看內(nèi)容，就可以直接通過電視端語音聲控實現(xiàn)控制家中其他智能終端設(shè)備操作。

二、方案典型應(yīng)用場景

此方案實現(xiàn)是通過電視語音控制其他智能終端設(shè)備。本方案使用ARM 內(nèi)核芯片方案依托電視系統(tǒng)，通過電視和智能終端在同一個賬戶系統(tǒng)下實現(xiàn)用戶操作的便捷性及家庭設(shè)備的集中管理簡便性。

目前市面上的常見家庭智能設(shè)備的互聯(lián)控制方案大多是通過小屏幕設(shè)備（如手機(jī)、pad 等）控制智能家電設(shè)備或者是通過進(jìn)入電視端專門的智能家居APP 頁面來控制家電設(shè)備。

實現(xiàn)在觀看電視的時候，用戶無需退出當(dāng)前的電視觀看內(nèi)容，直接使用電視語音聲控方式實現(xiàn)控制家中的其他智能設(shè)備，操作使用簡單、便捷，且成本不增加。例如在看電視的時候想看看電熱水器是否已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的溫度，不需要跑到衛(wèi)生間查看一下熱水器，而僅僅對著電視語音遙控器說：“查看熱水器”；同時，當(dāng)電熱水器達(dá)到設(shè)定溫度時候會在電視彈窗顯示“已到設(shè)定問題”。同樣地，電視語音遙控器也可以控制空調(diào)，并且當(dāng)空調(diào)開啟或者關(guān)閉時候，也會有相應(yīng)提示，非常便捷。（如圖）

目前行業(yè)做的比較多的方案是通過手機(jī)和pad 控制智能終端，優(yōu)點(diǎn)是在離家時候可以監(jiān)控及控制智能家電運(yùn)行狀態(tài)，但在家居環(huán)境中，手機(jī)/PAD 屏幕小及個人私密性特點(diǎn)，不太適合家庭公共智能終端設(shè)備的控制管理。

行業(yè)另外一種方案是通過電視上專門的智能家居APP 來控制其他智能終端設(shè)備。用戶看電視過程中，如要控制其他智能設(shè)備，需要退出用戶當(dāng)前正在觀看的節(jié)目內(nèi)容，專門登錄進(jìn)入電視安裝的智能家居APP應(yīng)用頁面，選擇要控制的設(shè)備，再進(jìn)行具體的設(shè)備控制管理。操作控制完成后，需先退出該APP 應(yīng)用，再返回到用戶之前觀看的節(jié)目。其缺點(diǎn)是用戶操作繁復(fù)，操作流程長，不方便用戶使用。

三、方案構(gòu)成和工作流程概述

我們開發(fā)這套系統(tǒng)，以智能電視為載體，通過電視語音輸入與智能家電互聯(lián)控制系統(tǒng)相結(jié)合方式，在觀看電視節(jié)目的同時，不需要退出當(dāng)前觀看節(jié)目內(nèi)容，直接使用電視語音輸入就可以實現(xiàn)語音控制管理家庭其他智能終端設(shè)備。

本方案由五大部分組成：電視系統(tǒng)及本體應(yīng)用、電視本機(jī)語音控制系統(tǒng)（包括語音輸入模塊單元、語音處理模塊單元與設(shè)備控制模塊單元三部分）、云端、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（射頻無線、家庭局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)）、空調(diào)和熱水器等被控智能終端。電視系統(tǒng)及本體應(yīng)用，負(fù)責(zé)電視系統(tǒng)及應(yīng)用運(yùn)行及管理；電視端語音輸入模塊負(fù)責(zé)用戶說出的原始語音采集、輸送及激活語音識處理模塊；語音處理模塊負(fù)責(zé)語音識別引擎激活、采集到的原始語音上傳云端及傳送云端識別解析的命令語義；設(shè)備控制模塊負(fù)責(zé)設(shè)備控制引擎激活、解析并處理下發(fā)設(shè)備控制指令；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)連接及數(shù)據(jù)傳輸；云端負(fù)責(zé)語音語義識別解析、互聯(lián)設(shè)備接入管理、設(shè)備控制指令解析及指令下發(fā)、用戶賬號系統(tǒng)管理；被控智能設(shè)備終端上傳設(shè)備狀態(tài)信息、接收并執(zhí)行設(shè)備控制指令。

工作流程描述：

1）電視開機(jī)，電視系統(tǒng)及本體應(yīng)用啟動運(yùn)行，連接網(wǎng)絡(luò)；

2）設(shè)備控制模塊在后臺自動執(zhí)行賬號登錄（首次使用，需用戶手動登錄賬號，之后執(zhí)行賬號自動登錄流程）；

3）電視前臺執(zhí)行用戶設(shè)定的應(yīng)用，如播放有線電視節(jié)目或播放網(wǎng)絡(luò)視頻等等；

4）用戶按下電視遙控器語音鍵，語音輸入模塊將語音激活指令以射頻無線方式上傳給電視端語音處理模塊并激活，此時電視屏最上方會顯示提示用戶進(jìn)行語音輸入的提示語及識別條（此時，電視端前臺應(yīng)用仍正常運(yùn)行）；

5）用戶按住語音鍵說出設(shè)備控制命令，語音輸入模塊可以將用戶說出的原始語音采集到，以射頻無線方式上傳至電視端，語音處理模塊接收并將采集到的原始語音經(jīng)廣域網(wǎng)上傳到云端；

6）云端識別并解析出用戶命令語意，并經(jīng)廣域網(wǎng)下發(fā)給電視端；

7）電視端語音處理模塊接收云端解析的用戶命令語義并將解析出的語義文字顯示在電視屏最上層提示用戶知悉后自動隱退，同時將解析的命令語義報送至設(shè)備控制模塊；

8）設(shè)備控制模塊接收命令語義并解析，首先檢測家庭局域網(wǎng)，若局域網(wǎng)內(nèi)存在目標(biāo)被控設(shè)備，則將命令語義解析成設(shè)備控制指令經(jīng)由局域網(wǎng)下發(fā)給目標(biāo)被控設(shè)備并執(zhí)行指令動作，設(shè)備動作執(zhí)行完成信息經(jīng)局域網(wǎng)傳送至電視端，設(shè)備控制模塊接收消息并以彈窗形式顯示在電視屏最上層，提醒用戶知悉后自動隱退彈窗；如局域網(wǎng)走不通，局域網(wǎng)內(nèi)沒有目標(biāo)被控設(shè)備，則直接將命令語義經(jīng)由廣域網(wǎng)上傳至云端；

9）云端解析命令語義及檢測發(fā)現(xiàn)目標(biāo)被控設(shè)備，并將解析的設(shè)備控制指令經(jīng)由廣域網(wǎng)下發(fā)給目標(biāo)被控設(shè)備并執(zhí)行指令動作，設(shè)備動作執(zhí)行完成信息經(jīng)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)傳送至電視端，設(shè)備控制模塊接收消息并以彈窗形式顯示在電視屏最上層，提醒用戶知悉后自動隱退彈窗。

四、結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動設(shè)備的飛速發(fā)展，移動互聯(lián)、人工智能逐漸成為各行各業(yè)人們關(guān)注的焦點(diǎn)。電視開始被人們所遺忘，然而隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，尤其是人工智能語音交互技術(shù)的出現(xiàn)，智能電視最大限度讓你的生活實現(xiàn)簡單和便利。本文實現(xiàn)的智能產(chǎn)品語音操作的互聯(lián)互通；產(chǎn)品主動地為用戶提供服務(wù)，是構(gòu)建“智慧家庭”的重要抓手，讓消費(fèi)者更簡單更便捷地控制家電，化繁為簡，真正實現(xiàn)讓生活更加美好的目標(biāo)。