嵌入式语音交互技术在智能家居中的应用

实现家居智能化一直是人们可望而不可及的梦想，它似乎始终停留在科幻电影中，却从未真正走入过人们的现实生活。随着生活质量的日益改善和生活节奏的不断加快，人们的工作、生活日益信息化。信息化社会改变了人们的生活方式与工作习惯，使得家居系统的智能化成为一种消费需求，基于嵌入式语音交互技术的智能家居系统越来越被重视。

近年来，随着嵌入式语音交互技术在物联网中广泛运用，以听说为主的智能家居系统利用先进的计算机和网络通讯技术、数字化语音交互技术将与家居生活有关的各种各样的子系统，通过特定的网络有机地结合在一起，通过科学管理，对住宅内的家用电器、照明灯光进行智能控制，并实现家庭安全防范，并结合其他系统为住户提供一个温馨舒适、安全节能、先进高尚的家居环境，让住户充分享受到现代科技给生活带来的方便与精彩。

传统的家居系统：

传统的家居智能控制系统一般采用有线方式来组建，如同轴电缆、USB、CAN总线等。但有线网络具有布线麻烦，可扩展性差等固有的缺点，限制了有线网络技术在智能家居系统中的发展。因此，基于物联网，将无线网络技术应用于家庭网络己成为大势所趋。这不仅仅因为无线网络具有更大的灵活性、流动性，省去了布线的麻烦，更重要的是它符合家居控制网络的通讯特点。无线家居网络将人们生活与工作的广袤空间浓缩于人类的双手可以掌控的距离。然而随着控制系统越来越复杂，操作界面越来越专业且复杂，普通非技术人员特别是老年人接受和使用的难度相当大，不但没有为生活提供便利，反而成了一种新的负担。而人机交互手段的局限，正是这种现象的根本原因。

基于硬件的本地化语音交互系统在智能家居系统中的独特优点：

近年来，我国一些高技术公司在语音交互技术领域取得了可喜的成果，在中文语音合成(TTS)和中文语音识别(EMASR)技术方面占得了市场先机，自主研发出了一大批语音交互软硬件产品。这些国产先进语音芯片的问世，使小体积，低成本，高性能的本地化硬件语音交互控制产品成为可能。基于这些芯片开发的语音交互控制系统，也就是语音人机交互系统，为中国的智能家居领域提供了非常理想的语音交互控制手段。而基于硬件的本地化语音交互系统在智能家居系统中有着自己的独特优点：

1、用户的语音指令直接由本地硬件芯片处理，不必上传到网络，语音内容实时匹配实时刷新，不会被存储和盗用，确保用户的隐私不被侵犯;

2、系统体积小巧，价格低廉，不占用用户系统的处理器和资源，非常容易嵌入与整合，可以做到随需安装，随处安装，不易受空间和环境限制;

3、识别精准迅速，语音清晰自然，操作简便易学;

4、非特定人识别，无须录音训练;多种人声音色，语速音调多变;关键词表存储，无需海量空间;拼音汉字描述，内容设定简单。

典型的基于硬件本地化语音交互系统主要由语音合成(TTS)电路，语音识别(EMASR)电路，交互脚本引擎和设备控制接口等部分构成。

所谓智能语音产业，主要指通过语音合成技术和语音识别技术，为用户提供各种服务的产业。一般来说，用户只需要用说话的方式给服务终端发布命令，就能得到相应的服务。

下图中是一些采用SYN6658的中文语音合成芯片，EMASR语音识别模块，微处理器这三种国产高端集成电路实现的几种中文语音交互系统实物。这些语音交互控制系统与周边的射频通信模块，红外控制模块，环境感智模块，内部总线模块，网络接口模块，运动控制模块，固态继电器模块，各种传感器模块以及执行器模块等一起，提供了完整的智能家居控制系统的组件群，通过灵活的搭配构成完整的智能家居系统。

图注：实景演示模型