基于语音交互的智能家居系统
发布时间：2022-07-20 20:25
随着社会的进步和智能产品的飞速发展,越来越多的智能产品被应用于人们生活的家居领域,以实现人们远程对家用电器的控制和家居安全的监控。然而现有的智能家居控制普遍存在以下几个问题:（1）不同厂家研发的系统无法兼容;（2）智能家居产品在安装、调试和使用过程中操作手段过于复杂;（3）系统进行远程控制时,家庭成员的隐私及设备的安全存在较大的风险;（4）市面上大多数产品的稳定性取决于网络,当网络中断时,系统会处于瘫痪状态。针对现有技术的上述不足本课题设计了一款基于语音交互的智能家居系统,该智能家居系统能够根据网络状态和和用户登入情况在离线语音控制、在线语音控制和远程控制三种模式间自由切换。远程控制时采用QQ邮箱和微信共同保证登入系统用户的准确性,并由树莓派和ZigBee协调器共同实现对家居系统的智能控制和用户互动。同时针对老年用户行动不便,在ZigBee终端,设计了可通过语音或电容按钮无线触发的电话求助装置,以及可调节亮度的夜灯装置。本系统不仅实现了对家庭环境的实时监控,保护了用户的隐私,降低了成本,而且具有很强的兼容性和稳定性,因此与现有的产品相比本系统具有更好的市场前景。
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外智能家居发展现状
1.2.2 国内智能家居发展现状
1.3 课题研究内容与结构安排
第2章 系统方案设计
2.1 系统功能需求分析
2.2 系统的总体框架
2.3 系统设计方案的选择
2.3.1 关键词检测
2.3.2 离线语音识别
2.3.3 在线语音识别
2.3.4 智能语音交互
2.3.5 远程控制
2.3.6 邮箱检测
2.3.7 无线通信协议
2.4 本章小结
第3章 系统硬件设计
3.1 硬件总体框架设计
3.1.1 室内环境采集模块
3.1.2 危急求助模块
3.1.3 其他模块
3.2 本章小结
第4章 系统软件设计
4.1 关键词唤醒程序设计与分析
4.2 离线语音识别程序设计与分析
4.3 在线语音功能设计与分析
4.3.1 在线(云端)语音识别
4.3.2 云端通信
4.3.3 语音闹钟
4.3.4 语音上网
4.3.5 语音聊天
4.4 语音控制
4.4.1 控制码的设置及其与ZigBee协调器通信
4.4.2 亚马逊AVS的调用
4.4.3 百度语音合成
4.5 微信控制程序设计与分析
4.5.1 邮件检测线程
4.5.2 收邮件
4.5.3 发邮件
4.5.4 Itchat对接收信息的处理
4.5.5 远程监控
4.6 ZigBee部分程序设计与分析
4.6.1 ZigBee协调器
4.6.2 可调节亮度的夜灯终端
4.6.3 求救终端
4.7 本章小结
第5章 系统整体工作流程与测试
5.1 系统整体工作流程
5.2 系统测试与误差分析
5.2.1 唤醒测试及分析
5.2.2 指令时延测试及分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
作者攻读学位期间的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟仪器的智能家居监控系统设计[J]. 郝张红,韩彬彬,段羽浩. 电子设计工程. 2020(02)
[2]基于ZigBee的物联网智能家居系统设计[J]. 牛奕翔. 计算机技术与发展. 2019(11)
[3]一种基于物联网的智能家居系统设计[J]. 张伟,胡雄强,王明倩,任康. 信息技术. 2019(03)
[4]多噪声环境下的层级语音识别模型[J]. 曹晶晶,许洁萍,邵聖淇. 计算机应用. 2018(06)
[5]基于语音识别技术的智能家居主控设计[J]. 程风,翟超,吕志,余子安. 工业控制计算机. 2018(05)
[6]基于Arduino控制器的智能垃圾桶设计[J]. 郭宇,徐建军,赵河明,彭志凌,曹梓育. 兵工自动化. 2018(03)
[7]语音识别技术的研究进展与展望[J]. 王海坤,潘嘉,刘聪. 电信科学. 2018(02)
[8]基于随机共振的微弱语音谱减降噪方法[J]. 蔡文坚,王辅忠,张慧春,卢欢欢. 计算机工程与设计. 2018(02)
[9]多噪声环境的麦克风小阵语音增强[J]. 肖强,曾庆宁,王瑶,郑展恒. 科学技术与工程. 2018(02)
[10]2017年人工智能研发热点回眸[J]. 刘伟,倪桑. 科技导报. 2018(01)
硕士论文
[1]基于语音交互技术的智能家居主控设计[D]. 程风.中国科学技术大学 2018
[2]智能语音交互系统的开发与应用[D]. 张越.黑龙江大学 2018
[3]基于语音识别的智能WIFI音箱[D]. 万声国.东南大学 2017
[4]智能遥控器语音识别模块的设计[D]. 马亮.东南大学 2015
本文编号：3664707
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外智能家居发展现状
1.2.2 国内智能家居发展现状
1.3 课题研究内容与结构安排
第2章 系统方案设计
2.1 系统功能需求分析
2.2 系统的总体框架
2.3 系统设计方案的选择
2.3.1 关键词检测
2.3.2 离线语音识别
2.3.3 在线语音识别
2.3.4 智能语音交互
2.3.5 远程控制
2.3.6 邮箱检测
2.3.7 无线通信协议
2.4 本章小结
第3章 系统硬件设计
3.1 硬件总体框架设计
3.1.1 室内环境采集模块
3.1.2 危急求助模块
3.1.3 其他模块
3.2 本章小结
第4章 系统软件设计
4.1 关键词唤醒程序设计与分析
4.2 离线语音识别程序设计与分析
4.3 在线语音功能设计与分析
4.3.1 在线(云端)语音识别
4.3.2 云端通信
4.3.3 语音闹钟
4.3.4 语音上网
4.3.5 语音聊天
4.4 语音控制
4.4.1 控制码的设置及其与ZigBee协调器通信
4.4.2 亚马逊AVS的调用
4.4.3 百度语音合成
4.5 微信控制程序设计与分析
4.5.1 邮件检测线程
4.5.2 收邮件
4.5.3 发邮件
4.5.4 Itchat对接收信息的处理
4.5.5 远程监控
4.6 ZigBee部分程序设计与分析
4.6.1 ZigBee协调器
4.6.2 可调节亮度的夜灯终端
4.6.3 求救终端
4.7 本章小结
第5章 系统整体工作流程与测试
5.1 系统整体工作流程
5.2 系统测试与误差分析
5.2.1 唤醒测试及分析
5.2.2 指令时延测试及分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
作者攻读学位期间的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟仪器的智能家居监控系统设计[J]. 郝张红,韩彬彬,段羽浩. 电子设计工程. 2020(02)
[2]基于ZigBee的物联网智能家居系统设计[J]. 牛奕翔. 计算机技术与发展. 2019(11)
[3]一种基于物联网的智能家居系统设计[J]. 张伟,胡雄强,王明倩,任康. 信息技术. 2019(03)
[4]多噪声环境下的层级语音识别模型[J]. 曹晶晶,许洁萍,邵聖淇. 计算机应用. 2018(06)
[5]基于语音识别技术的智能家居主控设计[J]. 程风,翟超,吕志,余子安. 工业控制计算机. 2018(05)
[6]基于Arduino控制器的智能垃圾桶设计[J]. 郭宇,徐建军,赵河明,彭志凌,曹梓育. 兵工自动化. 2018(03)
[7]语音识别技术的研究进展与展望[J]. 王海坤,潘嘉,刘聪. 电信科学. 2018(02)
[8]基于随机共振的微弱语音谱减降噪方法[J]. 蔡文坚,王辅忠,张慧春,卢欢欢. 计算机工程与设计. 2018(02)
[9]多噪声环境的麦克风小阵语音增强[J]. 肖强,曾庆宁,王瑶,郑展恒. 科学技术与工程. 2018(02)
[10]2017年人工智能研发热点回眸[J]. 刘伟,倪桑. 科技导报. 2018(01)
硕士论文
[1]基于语音交互技术的智能家居主控设计[D]. 程风.中国科学技术大学 2018
[2]智能语音交互系统的开发与应用[D]. 张越.黑龙江大学 2018
[3]基于语音识别的智能WIFI音箱[D]. 万声国.东南大学 2017
[4]智能遥控器语音识别模块的设计[D]. 马亮.东南大学 2015
本文编号：3664707
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