家居控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及家居控制技术领域，尤其涉及一种家居控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着智能家居的发展，人们对家居的要求早已不再是简单的物质空间，更为关注的是一个舒适以及方便的居住体验。
3.而现有的家居控制方法都大部分适用于自住房屋中，酒店中并不存在完善的家居控制方法，无法给用户带来良好的居住体验。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种家居控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术酒店中没有完善的家居控制方法的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种家居控制方法，所述方法包括以下步骤:在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息；将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居；根据所述特征信息生成控制指令；基于所述控制指令对所述目标家居进行控制。
7.可选地，所述在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息，包括：将所述语音信号进行分帧，得到目标音频信号；将所述目标音频信号进行端点检测，得到有效音频信号；通过预设特征提取算法对所述有效音频信号进行特征提取，得到特征信息。
8.可选地，所述将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居，包括：获取所述特征信息的特征向量；将所述特征向量输入预设家居确定模型，计算所述特征向量的状态概率；根据所述状态概率得到状态信息；将所述状态信息组合得到目标单词；基于所述目标单词得到目标家居。
9.可选地，所述目标单词包括目标动词，所述根据所述特征信息生成控制指令，包括：根据所述特征信息得到目标动词；将所述目标动词与预设动词库进行比对，在所述目标动词位于所述预设动词库
时，根据所述目标动词生成控制指令。
10.可选地，所述将所述目标动词与预设动词库进行比对之后，还包括：在所述目标动词与所述预设动词库比对不一致时，根据所述目标动词对所述预设动词库进行更新。
11.可选地，所述将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居之前，还包括：获取语音信号样本以及所述语音样本对应的目标家居样本；将所述语音信号样本以及所述目标家居样本通过初始神经网络进行模型训练，得到预设家居确定模型。
12.可选地，所述在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息之前，还包括：在检测到用户入住时，获取用户的入住信息；将所述入住信息与预设入住信息进行比对；在所述入住信息与预设入住信息比对一致时，检查家居的网络状态；在所述家居的网络状态为连接状态时，执行所述在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取的步骤。
13.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种家居控制装置，所述家居控制装置包括：提取模块，用于在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息；确定模块，用于将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居；生成模块，用于根据所述特征信息生成控制指令；控制模块，用于基于所述控制指令对所述目标家居进行控制。
14.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种家居控制设备，所述家居控制设备包括：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家居控制程序，所述家居控制程序配置为实现如上文所述的家居控制方法的步骤。
15.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有家居控制程序，所述家居控制程序被处理器执行时实现如上文所述的家居控制方法的步骤。
16.本发明通过在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息；将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居；根据所述特征信息生成控制指令；基于所述控制指令对所述目标家居进行控制，通过对用户发送的语音信号进行特征提取，得到特征信息，并将得到的特征信息输入预设家居确定模型确定需要控制的目标家居，根据特征信息生成控制指令从而根据控制指令对目标家居进行控制，控制方便，提升用户使用体验。
附图说明
17.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的家居控制设备的结构示意图；图2为本发明家居控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明家居控制方法第二实施例的流程示意图；图4为本发明家居控制方法第三实施例的流程示意图；图5为本发明家居控制方法第四实施例的流程示意图；图6为本发明家居控制装置第一实施例的结构框图。
18.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的家居控制设备结构示意图。
21.如图1所示，该家居控制设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（central processing unit，cpu），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（display）、输入单元比如键盘（keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（wireless-fidelity，wi-fi）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（random access memory，ram）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（non-volatile memory，nvm），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
22.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对家居控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
23.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及家居控制程序。
24.在图1所示的家居控制设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明家居控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在家居控制设备中，所述家居控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的家居控制程序，并执行本发明实施例提供的家居控制方法。
25.本发明实施例提供了一种家居控制方法，参照图2，图2为本发明家居控制方法第一实施例的流程示意图。
26.本实施例中，所述家居控制方法包括以下步骤：步骤s10：在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息。
27.需要说明的是，本实施例的执行主体为实现家居控制的控制器，也可为其他可以实现相同或相似功能的设备，本实施例对此不作限制。
28.在具体实施中，语音信号为用户在进入酒店房间之后，通过语音控制酒店中的家居开启或者关闭的信号。特征信息指的是语音信号中的关于家居的词汇特征信息以及需要控制的家居的状态的词汇特征信息，特征信息包括：动词信息以及名词信息。名词信息指的是对应的家居名称，动词信息指的是控制家居开启、待机或者关闭的词汇信息。通过将语音信号进行特征提取将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，从而得知用户需要控制的家居。
29.步骤s20：将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居。
30.应理解的是，预设家居确定模型为提前进行家居模型训练得到的家居确定模型，可通过采集大量的语音信号样本进行训练得到预设家居确定模型。目标家居为用户需要进行控制的家居，通过得用户的语音信号进行特征提取得到对应的用户需要进行语音控制的家居。
31.步骤s30：根据所述特征信息生成控制指令。
32.在本实施例中，控制指令为控制家居开启或者关闭的指令，例如打开、开启、停止、关闭、关机等指令。通过特征信息中的动词信息何名词信息得到具体的用户需要控制家居的指令。
33.步骤s40：基于所述控制指令对所述目标家居进行控制。
34.在具体实施中，当根据特征信息生成控制指令后，可根据控制指令对目标家居进行控制。例如，控制指令为开启空调，则控制器可根据此控制指令对空调进行开启。例如，用户的控制指令为关闭浴室的灯，则根据此控制指令可关闭浴室的灯。
35.本实施例通过在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息；将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居；根据所述特征信息生成控制指令；基于所述控制指令对所述目标家居进行控制，通过对用户发送的语音信号进行特征提取，得到特征信息，并将得到的特征信息输入预设家居确定模型确定需要控制的目标家居，根据特征信息生成控制指令从而根据控制指令对目标家居进行控制，控制方便，提升用户使用体验。
36.参考图3，图3为本发明家居控制方法第二实施例的流程示意图。
37.基于上述第一实施例，本实施例家居控制方法所述步骤s10，具体包括：步骤s101：将所述语音信号进行分帧，得到目标音频信号。
38.应理解的是，分帧指的是将用户发送的语音信号分为若干段分帧后的语音信号，由于语音信号具有短时平稳性。所以任何语音信号的分析和处理必须建立在“短时”的基础上，即进行“短时分析”，将语音信号分为一段一段来分析其特征参数，其中每一段称为一“帧”，帧长一般即取为10~30ms。这样，对于整体的语音信号来讲，分析出的是由每一帧特征参数组成的特征参数时间序列。通过采用交叠分段的方法对语音信号进行加窗分帧，也可为其他可进行分帧的方法，本实施例对此不作限制。
39.在具体实施中，目标音频信号指的是将语音信号进行加窗分帧后的若干段的音频信号。
40.在具体实施中，加窗分帧可通过选择窗函数并进行相应计算得到目标音频信号，其中窗函数可为矩形窗或汉明窗函数，矩形窗函数如下：式中，n为分帧的长度，n为窗函数的长度。
41.汉明窗函数如下：式中，n为分帧的长度，n为窗函数的长度。
42.需要说明的是，为了避免因为人类发声器官本身和由于采集语音信号的设备所带来的混叠、高次谐波失真、高频等因素对语音信号质量的影响，在对语音信号进行特征提取之前，需要对语音信号进行预加重处理，尽可能保证后续语音处理得到的信号更均匀、平滑，为信号参数提取提供优质的参数，提高语音处理质量，其中，预加重可通过数字滤波器进行处理。
43.步骤s102：将所述目标音频信号进行端点检测，得到有效音频信号。
44.应理解的是，端点检测是确定目标语音信号中的起始点和终止点，区分了语音信号和非语音信号，得到有效的音频信号，可通过各变换域方法、人工神经网络算法、基于倒谱距离的检测算法或基于谱熵的方法进行端点检测。
45.步骤s103：通过预设特征提取算法对所述有效音频信号进行特征提取，得到特征信息。
46.需要说明的是，特征信息包括语音信号的频谱特征图，预设特征提取算法为提前设置的语音特征提取算法，例如梅尔倒谱系数、线性预测系数、线性预测倒谱系数、线谱频率等算法，本实施例对此不作限制。
47.本实施例通过将所述语音信号进行分帧，得到目标音频信号；将所述目标音频信号进行端点检测，得到有效音频信号；通过预设特征提取算法对所述有效音频信号进行特征提取，得到特征信息，通过将语音信号进行分帧得到若干个分帧后的音频信号，并进行端点检测，得到音频信号的起始点和终止点，去除无效的信号，得到有效的音频信号，并通过预设特征提取算法对有效音频信号进行特征提取，得到语音信号中的特征信息，得到的特征信息准确。
48.参考图4，图4为本发明家居控制方法第三实施例的流程示意图。
49.基于上述第一实施例，本实施例家居控制方法所述步骤s20，具体包括：步骤s201：获取所述特征信息的特征向量。
50.应理解的是，通过预设特征提取算法对语音信号进行特征提取后，得到包含声音信息的多维向量，即为特征向量。
51.步骤s202：将所述特征向量输入预设家居确定模型，计算所述特征向量的状态概率。
52.在本实施例中，预设家居确定模型为语音训练模型，可通过提前对语音信号进行训练得到，例如神经网络模型。状态概率为根据预设家居确定模型进行训练得到的属于某一单词的概率。进一步地，所述将所述特征向量输入预设家居确定模型，计算所述特征向量的状态概率之前，还包括：获取语音信号样本以及所述语音样本对应的目标家居样本；将所述语音信号样本以及所述目标家居样本通过初始神经网络进行模型训练，得到预设家居确定模型。
53.需要说明的是，语音信号样本为提前采集的大量的关于控制酒店中家居的语音信号，语音样本对应的目标家居样本为酒店中的家居数据，通过将语音信号样本以及目标家居样本通过初始神经网络进行模型训练，包括卷积层、激活层以及池化层；卷积层是对语音信号样本以及目标家居样本等数据信息进行卷积特征提取得到数据信息的局部特征，可减少运算量；激活层主要是保留卷积得到的数据的主要特征，同时可以减少参数和计算量；池化层主要是对得到的数据信息的特征进行二次特征提取，得到更为精确的特征图，通过对
语音信号样本以及目标家居样本进行训练得到预设家居确定模型。在训练阶段，将特征信息进行一定的处理后，为每个词条建立一个模型，保存为模板库。
54.步骤s203：根据所述状态概率得到状态信息。
55.在本实施例中，根据每个特征向量的对应的状态概率，得到语音信号对应的状态，其中，状态概率包括状态初始概率以及状态转移概率，将状态概率最高的状态对应的状态信息。作为此次训练识别的结果。
56.步骤s204：将所述状态信息组合得到目标单词。
57.在具体实施中，目标单词为根据状态信息进行组合得到的关于家居信息的单词。目标单词包括：目标名词和目标动词，其中，目标动词为关于控制目标家居的状态的数据。将语音信号对应的状态组合得到对应的音素，将若干音素组合得到对应的单词数据。
58.步骤s205：基于所述目标单词得到目标家居。
59.应理解的是，当得到目标单词后，可查询对应的特征图，其中，特征图中有目标单词和目标家居之间的对应关系，得到目标单词对应的目标家居。
60.本实施例通过获取所述特征信息的特征向量；将所述特征向量输入预设家居确定模型，计算所述特征向量的状态概率；根据所述状态概率得到状态信息；将所述状态信息组合得到目标单词；基于所述目标单词得到目标家居，通过获取特征信息的特征向量并根据预设家居确定模型进行计算得到特征向量的状态概率，通过将状态概率进行查找得到对应的状态信息进而得到目标单词，确定目标单词对应的目标家居，确定目标家居快速准确，提升用户体验。
61.参照图5，图5为本发明家居控制方法第四实施例的流程示意图。
62.基于上述第一和第三实施例，本实施例家居控制方法所述步骤s30，具体包括：步骤s301：根据所述特征信息得到目标动词。
63.应理解的是，通过对特征信息可得到目标单词，目标单词包括：目标动词，目标动词为控制的目标家居的状态，例如：关闭、开启、待机等。
64.步骤s302：将所述目标动词与预设动词库进行比对，在所述目标动词位于所述预设动词库时，根据所述目标动词生成控制指令。
65.在具体实施中，预设动词库为工作人员提前建立的可以控制家居状态的词汇数据库，例如开启、开机、打开等控制家居开启的动词，关闭、关掉、关机等控制家居关闭的动词。当得到用户的语音信号中的目标动词处于预设动词库中时，则可根据用户的语音信号中的目标动词生成对应的控制指令，例如打开电视，则将打开电视的控制指令发送至控制器，控制对应的家居进行开启。
66.需要说明的是，当目标动词与预设动词库比对不一致时，说明此时用户发送的语音信号中的动词信息可能有误或者预设动词库中的动词不够全面，则可根据比对结果生成提醒信息，通过对目标动词进行分析，当确定目标动词属于控制家居的动词时，将目标动词更新至预设动词库中，若目标动词不属于控制家居的动词时，提醒用户重新发送语音信号。
67.在具体实施中，在接收到用户发送的语音信号之前，需要对用户的入住的身份以及网络状态进行检测，保证用户的安全。则在接收到用户发送的语音信号之前，还包括：在检测到用户入住时，获取用户的入住信息；将所述入住信息与预设入住信息进行比对；在所述入住信息与预设入住信息比对一致时，检查家居的网络状态；在所述家居的网络状态为
连接状态时，执行所述在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取的步骤。
68.应理解的是，用户的入住信息可为用户进行登记入住的信息，当用户进行登记时，可接收前台服务器发送的用户的登记信息作为预设入住信息，当用户进行刷卡入住时，可将获取到的登记信息与预设入住信息进行比对，在比对一致时，可允许用户进行控制家居，则检查当前房间的家居网络状态，当网络状态都为连接状态时，则可接收用户发送的语音信号，当用户的入住信息与预设信息比对不一致时，生成提醒信息，提醒工作人员进行人工验证。若当前家居的网络状态为未连接时，根据此网络状态进行预警，提醒工作人员检查当前房间内的网络，及时检修，提升用户使用感。
69.本实施例通过根据所述特征信息得到目标动词；将所述目标动词与预设动词库进行比对，在所述目标动词位于所述预设动词库时，根据所述目标动词生成控制指令，通过对目标动词与预设动词库进行比对，根据比对结果生成对应的控制指令，并控制对应的目标家居，对目标动词的识别过程快速准确。
70.参照图6，图6为本发明家居控制装置第一实施例的结构框图。
71.如图6所示，本发明实施例提出的家居控制装置包括：提取模块10，用于在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息。
72.确定模块20，用于将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居。
73.生成模块30，用于根据所述特征信息生成控制指令。
74.控制模块40，用于基于所述控制指令对所述目标家居进行控制。
75.本实施例通过在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取，得到特征信息；将所述特征信息输入预设家居确定模型进行家居确定，得到目标家居；根据所述特征信息生成控制指令；基于所述控制指令对所述目标家居进行控制，通过对用户发送的语音信号进行特征提取，得到特征信息，并将得到的特征信息输入预设家居确定模型确定需要控制的目标家居，根据特征信息生成控制指令从而根据控制指令对目标家居进行控制，控制方便，提升用户使用体验。
76.在一实施例中，所述提取模块10，还用于将所述语音信号进行分帧，得到目标音频信号；将所述目标音频信号进行端点检测，得到有效音频信号；通过预设特征提取算法对所述有效音频信号进行特征提取，得到特征信息。
77.在一实施例中，所述确定模块20，还用于获取所述特征信息的特征向量；将所述特征向量输入预设家居确定模型，计算所述特征向量的状态概率；根据所述状态概率得到状态信息；将所述状态信息组合得到目标单词；基于所述目标单词得到目标家居。
78.在一实施例中，所述生成模块30，还用于根据所述特征信息得到目标动词；将所述目标动词与预设动词库进行比对，在所述目标动词位于所述预设动词库时，根据所述目标动词生成控制指令。
79.在一实施例中，所述生成模块30，还用于在所述目标动词与所述预设动词库比对不一致时，根据所述目标动词对所述预设动词库进行更新。
80.在一实施例中，所述确定模块20，还用于获取语音信号样本以及所述语音样本对
应的目标家居样本；将所述语音信号样本以及所述目标家居样本通过初始神经网络进行模型训练，得到预设家居确定模型。
81.在一实施例中，所述提取模块10，还用于在检测到用户入住时，获取用户的入住信息；将所述入住信息与预设入住信息进行比对；在所述入住信息与预设入住信息比对一致时，检查家居的网络状态；在所述家居的网络状态为连接状态时，执行所述在接收到用户发送的语音信号时，对所述语音信号进行特征提取的步骤。
82.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种家居控制设备，所述家居控制设备包括：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家居控制程序，所述家居控制程序配置为实现如上文所述的家居控制方法的步骤。
83.由于本家居控制设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
84.此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有家居控制程序，所述家居控制程序被处理器执行时实现如上文所述的家居控制方法的步骤。
85.由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
86.应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
87.需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
88.另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的家居控制方法，此处不再赘述。
89.此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
90.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
91.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如只读存储器（read only memory，rom）/ram、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
92.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。