一种基于本地语音的智能设备控制的方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及智能家居领域，特别是指一种基于本地语音的智能设备控制方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着语音处理技术和互联网技术的不断发展，使用语音来对设备(尤其是物联网设备)进行控制，从而提升用户体验已经成为了目前科技发展的一大趋势。
3.现有的智能现有的智能家居产品中，例如智能灯泡等智能设备，针对物联网设备的控制操作，一般是通过分析用户语音消息处理操作来对用户账号下的所有物联网智能设备进行控制。
4.但现有技术中，手机app手动配网后，通过云端google或alexa语音控制智能设备，网络延迟导致语音控制指令延迟，从而控制智能设备延迟，网络差，导致控制设备离线，使得用户体验感差。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种基于本地语音的智能设备控制方法，能够通过本地语音唤醒控制智能设备，不上传云端，不走云端语音控制，替代之前的物理开关控制，无需通过物理开关来控制，大大的节约物理成本，且不通过云端控制，解决网络延迟等问题，学习成本低，适合人群广，提升用于体验感，使得整个控制系统简单化。
6.本发明采用如下技术方案：
7.一种基于本地语音的智能设备控制方法，所述方法包括：
8.联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；
9.联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；
10.联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；
11.智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；
12.配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作。
13.具体地，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述本地语音模块包括消除回噪声单元，获取语音特征单元以及标准语音匹配单元；其中：
14.消除回噪声单元，用于计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；
15.获取语音特征单元，用于获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调；
16.标准语音匹配单元，用于输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库。
17.具体地，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述物联网模块包括：蓝牙单元。
18.具体地，一种基于本地语音的智能设备控制方法，还包括：
19.联网设备的本地语音模块进行语音分析后，检测对应的物联网智能设备是否处于蓝牙模式；
20.当搜索到对应的物联网智能设备时，与联网设备的物联网模组进行通讯；
21.当未搜索到对应的物联网智能设备，提示未检测到对应的物联网智能设备。
22.本发明另一实施例还包括一种基于本地语音的智能设备控制装置，包括：
23.配网指令接收单元：联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；
24.语音分析单元：联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；
25.广播包发送单元：联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；
26.配网单元：智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；
27.语音控制单元：配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作。
28.具体地，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述本地语音模块包括消除回噪声单元，获取语音特征单元以及标准语音匹配单元；其中：
29.消除回噪声单元，用于计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；
30.获取语音特征单元，用于获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调；
31.标准语音匹配单元，用于输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库。
32.具体地，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述物联网模块包括：蓝牙单元。
33.具体地，一种基于本地语音的智能设备控制装置，还包括：检测单元，用于：
34.联网设备的本地语音模块进行语音分析后，检测对应的物联网智能设备是否处于蓝牙模式；
35.当搜索到对应的物联网智能设备时，与联网设备的物联网模组进行通讯；
36.当未搜索到对应的物联网智能设备，提示未检测到对应的物联网智能设备。
37.本发明又一实施例提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时可以实现上述一种基于本地语音的智能设备控制方法步骤。
38.本发明再一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内
存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于本地语音的智能设备控制方法方法步骤。
39.由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
40.(1)本发明提供了一种基于本地语音的智能设备控制方法，包括联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作；本发明提供的方法能够通过本地语音唤醒控制智能设备，不上传云端，不走云端语音控制，替代之前的物理开关控制，无需通过物理开关来控制，大大的节约物理成本，且不通过云端控制，解决网络延迟等问题，学习成本低，适合人群广，提升用于体验感，使得整个控制系统简单化。
41.(2)本发明中联网设备包含本地语音模块，本地语音模块包含：消除回噪声单元，用于计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；获取语音特征单元，用于获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调；标准语音匹配单元，用于输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库；能够将接收到的各种方言以及普通话不准确的语音，通过匹配转换为对应的标准语音，因此适应各类语音指令，提高用户体验，且在转换前对语音进行消除回噪声的预处理，能够提高指令操作的准确性。
附图说明
42.图1为本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制方法架构图；
43.图2为本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制的方法流程图；
44.图3为本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制的装置结构图；
45.图4为本发明实施例提供的一种电子设备的实施例示意图；
46.图5为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。
47.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施方式
48.本发明提供了一种基于本地语音的智能设备控制方法，能够通过本地语音唤醒控制智能设备，不上传云端，不走云端语音控制，替代之前的物理开关控制，无需通过物理开关来控制，大大的节约物理成本，且不通过云端控制，解决网络延迟等问题，学习成本低，适合人群广，提升用于体验感，使得整个控制系统简单化。
49.如图1为本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制方法架构图，图2为本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制方法流程图；具体包括如下步骤：
50.s201：联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；
51.本实施例中，联网设备集成了本地语音模块和物联网模块，联网设备在接收到用户发起的语音配网指令时，即用户只需要说“智能设备a配网”，即可唤醒联网设备。
52.s202：联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；其中本地语音模块包括：消除回噪声单元，获取语音特征单元以及标准语音匹配单元；物联网模块为蓝牙模块。
53.具体地，所述联网设备的本地语音模块进行语音分析，具体包括：
54.消除回噪声单元，计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；
55.用户在发出语音控制指令时，环境中往往存在有其他声音，会对语音控制指令造成干扰，而且密闭环境中，还通常会产生语音回声，这样使得语音控制不准确，因此在对语音进行分析前，需要先消除回噪声，提高语音控制的准确性。
56.获取语音特征单元，获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调：
57.获取语音特征单元中包含有训练好的语音特征提取模型，将消除回噪声后的语音控制指令输入到语音特征提取模型后，即可提取出语言节奏、语言重音和语言声调；语音特征提取模型为深度学习/深度神经网络模型，如word2vec、rnn模型。
58.标准语音匹配单元，输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库；
59.值得注意的是，所述语料库是预先设置在本地语音模块中，包括多种方言语料库，且每种方言语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及与之相对应的标准语音库；语料库设置为开放式，即用户可以基于需要录入新的语言，录入后，会自动生成该语言对应的语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库。
60.具体地，联网设备的本地语音模块进行语音分析后，检测对应的智能设备是否处于近距离通信模式；
61.当搜索到对应的智能设备时，与联网设备的物联网模块进行通讯；
62.当未搜索到对应的智能设备，提示未检测到对应的智能设备。
63.s203：联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；
64.具体地，所述近距离通信为蓝牙，广播包中包含ssid、密码等信息。
65.s204：智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网。
66.所述智能设备包括智能网关、温湿度传感器、智能插座、人体传感器、门窗传感器、无线开关、空调伴侣、烟雾报警器、智能窗帘电机、天然气报警器、空气净化器以及智能音箱等智能设备；智能设备接收到广播包并进行解析，与联网设备的物联网模块联动实现本地配网。
67.智能设备接收到广播包并进行解析，向联网设备的物联网模块发送入网请求，入网请求中包含该设备的信息，联网设备会验证智能设备信息与语音控制指令中的智能设备是否一致，若一致，则允许入网，实现智能设备与联网设备的物联网模块的联动配网。
68.配网成功后，智能设备会以语音或发光的形式提示配网成功。
69.s205：配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作。
70.图3是根据一示例性实施示出的一种基于本地语音的智能设备控制的装置，包括：
71.配网指令接收单元301：联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；
72.本实施例中，联网设备集成了本地语音模块和物联网模块，联网设备在接收到用户发起的语音配网指令时，即用户只需要说“智能设备a配网”，即可唤醒联网设备。
73.语音分析单元302：联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；其中本地语音模块包括：消除回噪声单元，获取语音特征单元以及标准语音匹配单元；
74.具体地，所述联网设备的本地语音模块进行语音分析，具体包括：
75.消除回噪声单元，计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；
76.用户在发出语音控制指令时，环境中往往存在有其他声音，会对语音控制指令造成干扰，而且密闭环境中，还通常会产生语音回声，这样使得语音控制不准确，因此在对语音进行分析前，需要先消除回噪声，提高语音控制的准确性。
77.获取语音特征单元，获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调：
78.获取语音特征单元中包含有训练好的语音特征提取模型，将消除回噪声后的语音控制指令输入到语音特征提取模型后，即可提取出语言节奏、语言重音和语言声调；语音特征提取模型为深度学习/深度神经网络模型，如word2vec、rnn模型。
79.标准语音匹配单元，输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库；
80.值得注意的是，所述语料库是预先设置在本地语音模块中，包括多种方言语料库，且每种方言语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及与之相对应的标准语音库；语料库设置为开放式，即用户可以基于需要录入新的语言，录入后，会自动生成该语言对应的语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库。
81.具体地，联网设备的本地语音模块进行语音分析后，检测对应的智能设备是否处于近距离通信模式；
82.当搜索到对应的智能设备时，与联网设备的物联网模块进行通讯；
83.当未搜索到对应的智能设备，提示未检测到对应的智能设备。
84.广播包发送单元303：联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；
85.具体地，所述近距离通信为蓝牙，广播包中包含ssid、密码等信息。
86.配网单元304：智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网。
87.所述智能设备包括智能网关、温湿度传感器、智能插座、人体传感器、门窗传感器、无线开关、空调伴侣、烟雾报警器、智能窗帘电机、天然气报警器、空气净化器以及智能音箱等智能设备；智能设备接收到广播包并进行解析，与联网设备的物联网模块联动实现本地配网。
88.智能设备接收到广播包并进行解析，向联网设备的物联网模块发送入网请求，入网请求中包含该设备的信息，联网设备会验证智能设备信息与语音控制指令中的智能设备
是否一致，若一致，则允许入网，实现智能设备与联网设备的物联网模块的联动配网。
89.配网成功后，智能设备会以语音或发光的形式提示配网成功。
90.语音控制单元305：配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作
91.如图4所示，本发明实施例提供了一种电子设备400，包括存储器410、处理器420及存储在存储器420上并可在处理器420上运行的计算机程序411，处理器420执行计算机程序411时实现本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制方法。
92.在具体实施过程中，处理器420执行计算机程序411时，可以实现图1对应的实施例中任一实施方式。
93.由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中一种数据处理装置所采用的设备，故而基于本发明实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍，只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中的方法所采用的设备，都属于本发明所欲保护的范围。
94.请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。
95.如图5所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质500，其上存储有计算机程序511，该计算机程序511被处理器执行时实现本发明实施例提供的一种基于本地语音的智能设备控制方法；
96.在具体实施过程中，该计算机程序511被处理器执行时可以实现图1对应的实施例中任一实施方式。
97.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
98.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
99.本发明提供了一种基于本地语音的智能设备控制方法，包括联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作；本发明提供的方法能够通过本地语音唤醒控制智能设备，不上传云端，不走云端语音控制，替代之前的物理开关控制，无需通过物理开关来控制，大大的节约物理成本，且不通过云端控制，解决网络延迟等问题，学习成本低，适合人群广，提升用于体验感，使得整个控制系统简单化。
100.本发明中联网设备包含本地语音模块，本地语音模块包含：消除回噪声单元，用于计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；获取语音特征单元，用于获取消除回噪声
后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调；标准语音匹配单元，用于输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库；能够将接收到的各种方言以及普通话不准确的语音，通过匹配转换为对应的标准语音，因此适应各类语音指令，提高用户体验，且在转换前对语音进行消除回噪声的预处理，能够提高指令操作的准确性。
101.总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于本地语音的智能设备控制方法，其特征在于，所述方法包括：联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作。2.根据权利要求1所述的一种基于本地语音的智能设备控制方法，其特征在于，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述本地语音模块包括消除回噪声单元，获取语音特征单元以及标准语音匹配单元；其中：消除回噪声单元，用于计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；获取语音特征单元，用于获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调；标准语音匹配单元，用于输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库。3.根据根据权利要求1所述的一种基于本地语音的智能设备控制方法，其特征在于，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述物联网模块包括：蓝牙单元。4.根据权利要求1所述的一种基于本地语音的智能设备控制方法，其特征在于，还包括：联网设备的本地语音模块进行语音分析后，检测对应的物联网智能设备是否处于蓝牙模式；当搜索到对应的物联网智能设备时，与联网设备的物联网模组进行通讯；当未搜索到对应的物联网智能设备，提示未检测到对应的物联网智能设备。5.一种基于本地语音的智能设备控制装置，其特征在于，包括：配网指令接收单元：联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；语音分析单元：联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；广播包发送单元：联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；配网单元：智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；语音控制单元：配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作。6.根据权利要求5所述的一种基于本地语音的智能设备控制装置，其特征在于，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述本地语音模块包括消除回噪声单元，获取语音特征单元以及标准语音匹配单元；其中：消除回噪声单元，用于计算语音控制指令中语音信号频谱和语音信号强度，采用概率密度函数计算出语音信号内的信噪比，使用维纳滤波器在频域内消除回噪声；
获取语音特征单元，用于获取消除回噪声后的语音控制指令的语言节奏、语言重音和语言声调；标准语音匹配单元，用于输入到预先建立的语料库，进行匹配，得到相对应的标准语音；所述语料库中包含语言节奏库、语言重音库和语言声调库，以及相对应的标准语音库。7.根据根据权利要求6所述的一种基于本地语音的智能设备控制装置，其特征在于，所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块，所述物联网模块包括：蓝牙单元。8.根据权利要求5所述的一种基于本地语音的智能设备控制装置，其特征在于，还包括：检测单元，用于：联网设备的本地语音模块进行语音分析后，检测对应的物联网智能设备是否处于蓝牙模式；当搜索到对应的物联网智能设备时，与联网设备的物联网模组进行通讯；当未搜索到对应的物联网智能设备，提示未检测到对应的物联网智能设备。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时可以实现权利要求1至4任一所述的方法步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。

技术总结
本发明提供了一种基于本地语音的智能设备控制方法，包括联网设备接收语音控制指令，所述语音控制指令为智能设备配网指令；所述联网设备包含本地语音模块和物联网模块；联网设备的本地语音模块对语音控制指令进行语音分析，并与联网设备的物联网模块进行通讯；联网设备的物联网模块通过蓝牙对外发送广播包；智能设备接收到广播包进行解析，并与联网设备的物联网模块联动实现本地配网；配网连接后，智能设备接收本地语音指令执行操作；本发明提供的方法能够通过本地语音唤醒控制智能设备，不上传云端，不走云端语音控制，解决网络延迟等问题，学习成本低，适合人群广，提升用于体验感，使得整个控制系统简单化。使得整个控制系统简单化。使得整个控制系统简单化。


技术研发人员：王文亮 方金海
受保护的技术使用者：厦门阳光恩耐照明有限公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/5/25