Page 18 - 网络电信2019年6月刊上

运 营 商 专 栏

3.多模式交互控制 音控制与反馈，极大扩展控制系统语音识别范围。识别范围取
传统的语音控制系统在家居控制方面大多采用被动控制的 决于远程扩展模块的安装数量，其可按需求扩展，满足整个家
方式，用户发出确切的指令完成控制动作，但在很多特定的场 居系统。
合不能满足控制需求。甚至有时用户在忙碌时，不会注意到家 语音远程扩展模块由STM32单片机、WM8960、WiFi模块和
居环境的变化，需要设备主动提醒 [13] 。这些需求的实现不是单 4MB的Flash存储器组成，语音远程模块通过WM8960录音后，使
一被动控制模式就可以完成，因此必须在传统控制模式上加入 用WiFi将语音信息发送到主控板上，主控板处理完毕后，通过
更多新的控制方式，使家居更加智能。 WiFi发送控制指令的反馈信息到扩展模块，扩展模块播放反馈
本系统区别于传统控制方式，对大部分控制终端都设置有 提示 [16] 。
三种控制模式:被动控制、自动提醒、自动控制。 具体的工作流程:系统上电后，代码首先初始化WM8960、
1）被动控制模式。设备只能被动地接收主控板发出的指令 WiFi、Flash等硬件外设，随后使用socket网络连接至主控板
而工作，用户通过发出确切的控制指令来操作设备，即传统的 的WiFi服务端上，检测用户是否有语音控制请求(通过按键检
直接控制模式。 测)，若有则启动WM8960开始录音，当录音的文件大于STM32的
2）自动提醒模式。在配置自动提醒的条件后，设备主动反 随机存取存储器(random access memory，RAM)时，将多余的录
馈信息到控制板提醒用户，主控板会以声音和图像形式提醒用 音数据存入Flash中，调用socket发送完整的语音数据到控制
户出现了异常情况。 板，接着检测socket是否接收到主控板发来的语音反馈信息，
3）自动控制模式。在配置了自动控制的条件后，设备将自 若收到则通过WM8960播放语音，并开始下一轮的检测，软件整
行控制调节，不再需要用户的干预，实现真正的智能化。 体的实现过程如图12所示。
系统利用ZigBee传感器接入网络通信，终端设备上电运行
图 12 语音远程扩展模块软件流程
后，首先读取控制板设备的配置信息，如空调的工作模式，上
下限温度阈值等等，随后开始各种传感器外设的初始化工作，
在完成初始化后，进入无限循环。
检查ZigBee传感器连接的串口缓冲区是否收到有效的控制
指令协议，若收到则开始解析控制指令，按照协议定义的操作
开始控制各种外设电器工作 [14] ，它们可能是调节色温灯，打开
关闭空调，操作加湿器加湿，打开关闭窗帘等。
若读取的配置信息是提醒模式，则读取各种传感器的值，
当传感器的值不在设定的范围内，则向控制板上报反馈信息，
提醒用户。若读取的配置信息是自动控制模式，则根据传感器
的值自动控制各类外设电器工作。整体软件工作流程如图11所
示。
图 11 不同控制模式处理流程

4.语音识别距离扩展
现有传统控制系统的语音识别距离有限，大多在10m范围内 四、系统测试
能有效识别用户语音，这种缺陷使得家居控制低效且产品体验 1. 系统运行测试
较差 [15] 。为了改善传统产品的这种缺陷，本系统增设了一种语 所有控制指令基本采用同一的通讯协议，本小节以色温灯
音远程扩展模块，通过WiFi网络连接到主控板，实现远距离语 的控制为例，验证语音控制系统交互的正确性。测试方式:WiFi

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