一种人工智能语音交互终端设备的制作方法

1.本发明属于人工智能语音技术领域，涉及交互终端设备，具体是一种人工智能语音交互终端设备。


背景技术：

2.人工智能语音，即智能语音技术，是实现人机语言的通信，包括语音识别技术(asr)和语音合成技术(tts)。智能语音技术的研究是以语音识别技术为开端。随着信息技术的发展，智能语音技术已经成为人们信息获取和沟通最便捷、最有效的手段。
3.现有的人工智能语音在应用于家居生活时，无法准确有效地对家居生活常用操作语句进行智能识别，也不能对家居生活对应人员的身份信息进行有效验证；且使用人员无法做到家居生活设备做到智能预约和工作时间准确把控，更不能对家居生活设备在家居生活场景中的活动路线进行提前规划和设定，为此，我们提出一种人工智能语音交互终端设备。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种人工智能语音交互终端设备。
5.本发明所要解决的技术问题为：
6.(1)人工智能语音在应用于家居生活时，无法准确有效地对家居生活常用操作语句进行智能识别，也不能对家居生活对应人员的身份信息进行有效验证；
7.(2)使用人员无法做到家居生活设备做到智能预约和工作时间准确把控，更不能对家居生活设备在家居生活场景中的活动路线进行提前规划和设定。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
9.一种人工智能语音交互终端设备，包括若干个个人终端和设置在个人终端内部的控制器，所述控制器包括数据采集单元、语音识别单元、路线规划单元、智能预约单元、身份验证单元、存储单元以及定位单元；
10.所述数据采集单元用于对家居生活数据进行采集，并将采集到的家居生活数据发送至控制器；所述家居生活数据包括家居生活人员、家居生活语音和对应的家居生活设备；所述语音识别单元用于对家居生活语音进行智能识别，智能识别过程具体如下：
11.步骤s1：通过数据采集单元采集使用人员的家居生活语音u，并将家居生活语音转换为文本数据，u＝1，2，
……
，z；获取家居生活语音对应的数位，并将家居生活语音对应的数位的标记为su；
12.步骤s2：获取语言库中相应数位的预设控制语句yi，同样将预设控制语句转换为文本数据，i＝1，2，
……
，x；
13.步骤s3：截取家居生活语音的文本数据和预设控制语句的文本数据中随机数位上文本的笔画；将家居生活语音的文本数据中随机数位上文本的笔画记为x1u，将预设控制语句的文本数据中随机数位上文本的笔画记为x2i；
14.步骤s4：利用公式xu＝x1u/x2i计算得到两者的计算值xu；
15.步骤s5：若计算值xu不等于计算阈值，则判定预设控制语句不匹配家居生活语音，返回步骤s2；若计算值xu等于计算阈值，则判定预设控制语句匹配家居生活语音；
16.步骤s6：匹配正确的预设控制语句调取对应的家居生活控制指令，依据家居生活控制指令控制家居生活设备；
17.所述定位单元用于定位家居生活设备在家居生活场景中的实际位置；所述路线规划单元用于对家居生活设备的工作路线进行规划，规划步骤具体如下：
18.步骤一：在家居生活设备所在的家居生活场景建立二维坐标系，按照瓷砖块将家居生活场景划分为若干个方形小区域；获取方形小区域的中心点，将中心点记为家居生活设备的移动坐标点；
19.步骤二：以家居生活场景中进门口处瓷砖块所属的方形小区域的中心点为原点，依次得到每个方形小区域中心点的移动坐标点；重点标记家居生活场景中拐角部位所属方形小区域中心点的移动坐标和物体所属方形小区域中心点的移动坐标，将该类移动坐标点记为障碍坐标点；
20.步骤三：剔除所有移动坐标点中的障碍坐标点后，路线规划单元将所有移动坐标点点化后呈现在个人终端的显示面上；
21.步骤四：使用人员通过个人终端点击若干个移动坐标点，被点击的若干个移动坐标点通过虚拟线相连接后构成家居生活设备的移动路线；其中，点击的若干个移动坐标点必须为相邻的；
22.步骤五：通过个人终端将家居生活设备的移动路线反馈至控制器，控制器依据移动路线控制家居生活设备进行移动。
23.进一步地，所述控制器通讯连接有服务器，所述服务器数据连接有语言库；所述语言库内存储有家居生活特有的预设控制语句，每个预设控制语句设置有对应的一个家居生活控制指令。
24.进一步地，所述身份验证单元用于验证使用个人终端的身份信息，验证过程具体如下：
25.k1：使用人员在使用个人终端时，输入个人账号和密码后控制器反馈一组缺失认证字符串至使用人员的个人终端，同时控制器发送缺失认证字符串的时间记为t1；
26.k2：使用人员通过个人终端接收到缺失认证字符串，同时记录个人终端接收缺失认证字符串的时间t2；
27.k3：使用人员通过个人终端输入缺失的字符，补全完毕后，点击发送指令，发送指令和补全后的缺失认证字符串一同发送至服务器中，同时记录发送指令的发送时间t3，计算时间t2与时间t3之间时间差得到使用人员的验证时长ty；
28.k4：若验证时长ty超过时间阈值ty，使用人员需要重新登录，返回步骤k1；若验证时长ty未超过时间阈值ty，进入下一步骤；
29.k5：补全后的认证字符串与控制器中存储的身份校验码进行比对，计算认证字符串与校验码相似值，若相似值为1，则身份验证通过，否则身份验证不通过。
30.进一步地，所述智能预约单元用于对家居生活设备进行工作预约，预约过程具体如下：
31.p1：获取使用人员所在家居生活场景下的家居生活设备，并将家居生活设备标记为o，o＝1，2，
……
，n；
32.p2：获取家居生活设备前一周对应的工作开始时间tkro和工作停止时间ttro，r＝1，2，
……
，7；计算得到家居生活设备对应的工作开始均时tpko和工作停止均时tpto；
33.p3：将工作开始均时tpko和工作停止均时tpto记为对应家居生活设备的预定工作开始时间和预定停止时间；
34.p4：获取对应家居生活设备多次的启动反应时间，计算家居生活设备多次的启动时间的均值得到平均启动反应时间tpqo；获取对应家居生活设备多次的关闭反应时间，计算家居生活设备多次的关闭时间的均值得到平均关闭反应时间tpgo；
35.p5：预定工作开始时间与平均启动反应时间相加得到家居生活设备对应的实际启动时间；预定工作停止时间与平均关闭反应时间相减得到家居生活设备对应的实际停止时间；
36.p6：使用人员在实际启动时间的基础上对家居生活设备进行提前预约。
37.进一步地，所述存储单元用于存储若干个使用人员设置的认证字符串；
38.所述路线规划单元还用于将每次家居生活设备的移动路线存储至存储单元中。
39.进一步地，启动反应时间为使用人员通过个人终端点击启动指令时与对应的家居生活设备开始工作时之间的时间差；关闭反应时间为使用人员通过个人终端点击关闭指令时与对应的家居生活设备停止工作时之间的时间差。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
41.1、本发明通过身份验证单元验证使用个人终端的身份信息，通过对缺失认证字符串的进行补充，并记录个人终端接收缺失认证字符串的时间与补全后的缺失认证字符串的发送时间，计算时间差得到使用人员的验证时长，验证时长与时间阈值比对判定产生重新登录和继续操作的指令，继续操作将补全后的认证字符串与控制器中存储的身份校验码进行比对计算相似值，相似值结合验证时长对使用人员的身份进行验证判定；
42.2、本发明通过语音识别单元对家居生活语音进行智能识别，将家居生活语音转换为文本数据，截取家居生活语音的文本数据和预设控制语句的文本数据中随机数位上文字的笔画，计算两者笔画的计算值，计算值与计算阈值来判定家居生活语音所要匹配的预设控制语句；
43.3、本发明通过智能预约单元对家居生活设备进行工作预约，获取家居生活设备对应的工作开始均时和工作停止均时，并记为对应家居生活设备的预定工作开始时间和预定停止时间，获取对应家居生活设备的平均启动反应时间和平均关闭反应时间，即可计算的家居生活设备的实际启动时间和实际停止时间；
44.4、本发明通过路线规划单元对家居生活设备的工作路线进行规划，将家居生活场景划分为若干个方形小区域，取方形小区域的中心点的移动坐标点，剔除所有移动坐标点中的障碍坐标点后，所有移动坐标点点化后呈现在个人终端的显示面上，点击的若干个移动坐标点构成家居生活设备的移动路线。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明的整体系统框图。
具体实施方式
47.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
48.实施例一
49.请参阅图1所示，一种人工智能语音交互终端设备，可以用于家居生活、小区管理、楼宇管理等，现具体举例说明适用于家居生活场景下的人工智能语音交互终端设备，人工智能语音交互终端设备包括若干个个人终端和设置在个人终端内部的控制器，所述个人终端可以是私人手机但不局限于此，还可以是个人电脑等；所述控制器通讯连接有服务器，所述服务器数据连接有语言库；所述语言库内存储有家居生活特有的预设控制语句，每个预设控制语句设置有对应的一个家居生活控制指令；
50.所述控制器包括数据采集单元、语音识别单元、路线规划单元、智能预约单元、身份验证单元、存储单元以及定位单元；
51.所述身份验证单元用于验证使用个人终端的身份信息，验证过程具体如下：
52.k1：使用人员在使用个人终端时，输入个人账号和密码后控制器反馈一组缺失认证字符串至使用人员的个人终端，同时控制器发送缺失认证字符串的时间记为t1；
53.需要具体说明的是：认证字符串为使用人员首次使用个人终端时控制器随机产生的带有固定数位的身份校验码，身份校验码由阿拉伯数字和英文字母随意组成身份校验码，认证字符串可以设置若干个；认证字符串存储在存储单元中；控制器随机反馈若干个认证字符串中的一个至个人终端；身份校验码可以重新设置或者使用原始的身份校验码；
54.缺失认证字符串是在身份校验码的基础上丢掉随机位数和随机个数的认证字符串；例如认证字符串为“45af5afo”，缺失认证字符串可能为“4_af5afo”、“45_f5a_o”、“_5_f5_f_”等；
55.k2：使用人员通过个人终端接收到缺失认证字符串，同时记录个人终端接收缺失认证字符串的时间t2；
56.k3：使用人员通过个人终端输入缺失的字符，补全完毕后，点击发送指令，发送指令和补全后的缺失认证字符串一同发送至服务器中，同时记录发送指令的发送时间t3，计算时间t2与时间t3之间时间差得到使用人员的验证时长ty；
57.k4：若验证时长ty超过时间阈值ty，使用人员需要重新登录，返回步骤k1；若验证时长ty未超过时间阈值ty，进入下一步骤；
58.k5：补全后的认证字符串与控制器中存储的身份校验码进行比对，计算认证字符串与校验码相似值，若相似值为1，则身份验证通过，否则身份验证不通过；
59.所述存储单元用于存储若干个使用人员设置的认证字符串；
60.所述数据采集单元用于对家居生活数据进行采集，并将采集到的家居生活数据发送至控制器；所述家居生活数据包括家居生活人员、家居生活语音和对应的家居生活设备；
61.所述语音识别单元用于对家居生活语音进行智能识别，智能识别过程具体如下：
62.步骤s1：通过数据采集单元采集使用人员的家居生活语音u，并将家居生活语音转换为文本数据，u＝1，2，
……
，z；获取家居生活语音对应的数位，并将家居生活语音对应的数位的标记为su；
63.步骤s2：获取语言库中相应数位的预设控制语句yi，同样将预设控制语句转换为文本数据，i＝1，2，
……
，x；
64.步骤s3：截取家居生活语音的文本数据和预设控制语句的文本数据中随机数位上文本的笔画；将家居生活语音的文本数据中随机数位上文本的笔画记为x1u，将预设控制语句的文本数据中随机数位上文本的笔画记为x2i；
65.步骤s4：利用公式xu＝x1u/x2i计算得到两者的计算值xu；
66.步骤s5：若计算值xu不等于计算阈值，则判定预设控制语句不匹配家居生活语音，返回步骤s2；若计算值xu等于计算阈值，则判定预设控制语句匹配家居生活语音；
67.步骤s6：匹配正确的预设控制语句调取对应的家居生活控制指令，依据家居生活控制指令控制家居生活设备；
68.所述智能预约单元用于对家居生活设备进行工作预约，预约过程具体如下：
69.p1：获取使用人员所在家居生活场景下的家居生活设备，并将家居生活设备标记为o，o＝1，2，
……
，n；
70.p2：获取家居生活设备前一周对应的工作开始时间tkro和工作停止时间ttro，r＝1，2，
……
，7；计算得到家居生活设备对应的工作开始均时tpko和工作停止均时tpto；
71.p3：将工作开始均时tpko和工作停止均时tpto记为对应家居生活设备的预定工作开始时间和预定停止时间；
72.p4：获取对应家居生活设备多次的启动反应时间，计算家居生活设备多次的启动时间的均值得到平均启动反应时间tpqo；获取对应家居生活设备多次的关闭反应时间，计算家居生活设备多次的关闭时间的均值得到平均关闭反应时间tpgo；
73.p5：预定工作开始时间与平均启动反应时间相加得到家居生活设备对应的实际启动时间；预定工作停止时间与平均关闭反应时间相减得到家居生活设备对应的实际停止时间；
74.p6：使用人员在实际启动时间的基础上对家居生活设备进行提前预约；
75.需要具体说明的是，启动反应时间为使用人员通过个人终端点击启动指令时与对应的家居生活设备开始工作时之间的时间差；关闭反应时间为使用人员通过个人终端点击关闭指令时与对应的家居生活设备停止工作时之间的时间差；
76.所述定位单元用于定位家居生活设备在家居生活场景中的实际位置；所述路线规划单元用于对家居生活设备的工作路线进行规划，规划步骤具体如下：
77.步骤一：在家居生活设备所在的家居生活场景建立二维坐标系，按照瓷砖块将家居生活场景划分为若干个方形小区域；获取方形小区域的中心点，将中心点记为家居生活设备的移动坐标点；
78.步骤二：以家居生活场景中进门口处瓷砖块所属的方形小区域的中心点为原点，
依次得到每个方形小区域中心点的移动坐标点；重点标记家居生活场景中拐角部位所属方形小区域中心点的移动坐标和物体所属方形小区域中心点的移动坐标，将该类移动坐标点记为障碍坐标点；
79.步骤三：剔除所有移动坐标点中的障碍坐标点后，路线规划单元将所有移动坐标点点化后呈现在个人终端的显示面上；
80.步骤四：使用人员通过个人终端点击若干个移动坐标点，被点击的若干个移动坐标点通过虚拟线相连接后构成家居生活设备的移动路线；其中，点击的若干个移动坐标点必须为相邻的；
81.步骤五：通过个人终端将家居生活设备的移动路线反馈至控制器，控制器依据移动路线控制家居生活设备进行移动；
82.所述路线规划单元还用于将每次家居生活设备的移动路线存储至存储单元中。
83.实施例二
84.一种人工智能语音交互终端设备，工作步骤具体如下：
85.步骤一，通过身份验证单元验证使用个人终端的身份信息，使用人员在使用个人终端时，输入个人账号和密码后控制器反馈一组缺失认证字符串至使用人员的个人终端，同时记录控制器发送缺失认证字符串的时间，使用人员通过个人终端接收到缺失认证字符串，同时记录个人终端接收缺失认证字符串的时间，使用人员通过个人终端输入缺失的字符，补全完毕后，点击发送指令，发送指令和补全后的缺失认证字符串一同发送至服务器中，同时记录发送指令的发送时间，计算时间差得到使用人员的验证时长，若验证时长超过时间阈值，使用人员需要重新登录，若验证时长ty未超过时间阈值，将补全后的认证字符串与控制器中存储的身份校验码进行比对，计算认证字符串与校验码相似值，若相似值为1，则身份验证通过，否则身份验证不通过；
86.步骤二，通过语音识别单元对家居生活语音进行智能识别，通过数据采集单元采集使用人员的家居生活语音，家居生活语音转换为文本数据，得到家居生活语音对应的数位，获取语言库中相应数位的预设控制语句，并将预设控制语句转换为文本数据，截取家居生活语音的文本数据和预设控制语句的文本数据中随机数位上文本的笔画，计算家居生活语音的文本数据中随机数位上文本的笔画与预设控制语句的文本数据中随机数位上文本的笔画的计算值，若计算值不等于计算阈值，则判定该预设控制语句不匹配家居生活语音，若计算值等于计算阈值，则判定该预设控制语句匹配家居生活语音，匹配正确的预设控制语句调取对应的家居生活控制指令，依据家居生活控制指令控制家居生活设备；
87.步骤三，通过智能预约单元对家居生活设备进行工作预约，获取使用人员所在家居生活场景下的家居生活设备，得到家居生活设备前一周对应的工作开始时间和工作停止时间，计算得到家居生活设备对应的工作开始均时和工作停止均时，将工作开始均时和工作停止均时记为对应家居生活设备的预定工作开始时间和预定停止时间，而后获取对应家居生活设备的平均启动反应时间和平均关闭反应时间，预定工作开始时间与平均启动反应时间相加得到家居生活设备对应的实际启动时间，预定工作停止时间与平均关闭反应时间相减得到家居生活设备对应的实际停止时间，使用人员在实际启动时间的基础上对家居生活设备进行提前预约；
88.步骤四，通过路线规划单元对家居生活设备的工作路线进行规划，在家居生活设
备所在的家居生活场景建立二维坐标系，按照瓷砖块将家居生活场景划分为若干个方形小区域，而后获取方形小区域的中心点，将中心点记为家居生活设备的移动坐标点，以家居生活场景中进门口处瓷砖块所属的方形小区域的中心点为原点，依次得到每个方形小区域中心点的移动坐标点，并重点标记家居生活场景中拐角部位所属方形小区域中心点的移动坐标和物体所属方形小区域中心点的移动坐标，将该类移动坐标点记为障碍坐标点，剔除所有移动坐标点中的障碍坐标点后，路线规划单元将所有移动坐标点点化后呈现在个人终端的显示面上，使用人员通过个人终端点击若干个移动坐标点，被点击的若干个移动坐标点通过虚拟线相连接后构成家居生活设备的移动路线，通过个人终端将家居生活设备的移动路线反馈至控制器，控制器依据移动路线控制家居生活设备进行移动。
89.上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
90.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
91.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
92.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
93.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
94.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图设定视为限制所涉及的权利要求。
95.此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
96.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。