智能空调接入Google Assistant语音控制

杨新欣 陈坚波 刘旭敏

（海信家电集团股份有限公司 佛山 528303）

引言

Google Assistant是Google推出的一款智能AI语音助手，能够实现智能家居控制、播放音乐、预报天气、购物以及拨打电话等功能。Google Assistant可以被集成在智能音箱、手机、电脑、汽车、可穿戴设备等智能硬件设备上，其中最具代表性的是Google Home智能音箱。

Google Assistant的语音识别技术使智能语音控制的更加方便灵活，用户体验更加完美。要想实现智能家电接入Google Assistant的语音控制，需要将家电产品的云端与Google Assistant进行对接。本文将对智能空调接入Google Assistant语音控制的方法进行讨论，进而实现智能空调的语音控制。

1 系统构成

1.1 Google Home

Google Assistant是Google开发的智能语音助手，可以对智能终端上传的语音指令进行解析并处理[1]。Google Home音箱是Google推出的搭载了Google Assistant语音助手的智能音箱产品，实物见图1。音箱内置了WiFi、Bluetooth和NFC通讯，通过WiFi连接到网络实现Google Assistant的服务，Bluetooth和NFC可实现与其他设备的连接，扩展音箱的应用。内置2个麦克风阵列，使用了波束成型技术，同时采用消噪算法，以保证音箱在嘈杂的环境下也能激活音箱连接Google Assistant进行语义识别。

1.2 Home Graph

Google Assistant实现智能家居的控制主要依赖于Home Graph。Home Graph本质上是一个家庭的逻辑地图，它存储了家庭中各种智能家居设备列表以及各个设备的相关参数的数据库，可以存储包含来自不同品牌的多种类型的智能设备，如温控器，灯泡，风扇和空调等，同时可以将这些设备组合构建起居室的概念，如卧室、书房、客厅等。Home Graph可以将以上信息将传递给Google Assistant，以便后者根据相应的前后状态执行用户请求。

1.3 智能空调云服务

智能空调产品的方案架构一般由“智能空调+云服务+移动APP”组成，其中云服务存储着智能空调的各项属性参数，云服务与智能空调通过互联网通讯，保证了云服务上智能空调的属性参数的实时性。家电APP可以通过改变云服务上的属性参数实现家电的控制，当家电参数发生变化，相关属性变化就会上报到云端，经由云端反馈给APP。为了设备信息的安全和保护用户隐私，交互传输的数据一般会进行加密，云服务也会有相应的加解密处理。

本论文所实现的智能空调接入Google Assistant语音控制的方案，正是要将智能空调云服务与Google Assistant对接起来，传输智能空调的相关控制和状态参数，以实现智能家电的语音控制。

2 方案的实现

2.1 OAuth认证服务

Google Assistant服务和智能空调云服务是两个独立的云服务器，要实现两个云服务器之间的通信，需要先搭建OAuth认证[2]服务。OAUTH认证服务是一个安全且开放的标准授权授权认证。OAuth认证服务的核心是Account Linking（账户关联），用户通过Google Assistant访问智能空调云服务的认证网页，输入正确的智能空调云服务账户密码后，Google Assistant就在没有拿到用户的智能空调云服务账户信息的情况下获取了账户的相关权限。

2.2 Intent处理

图2 智能空调语音控制方案实现架构

图3 OAuth认证服务流程

图4 Intent处理

表1 Google Assistant控制海信智能空调测试结果

当用户通过语音命令Google Assistant控制智能空调时，Google Assistant会解析用户语音命令信息并发送给Home Graph，由Home Graph向命令指向的设备发出Intent指令，进而实现智能空调的控制。Home Graph的Intent主要有 Sync、Query、Execute和 Disconnect四种[3]。

Sync（action.devices.SYNC）的目的是请求获取用户已连接并可供使用的智能空调设备列表，一般会在Account Linking之后收到这条Intent，在Request Intent中要按照格式对设备的Type和Traits进行说明。一般来说，对于智能空调，它的Type应该是”action.devices.types.AC_UNIT”， 它 的Traits则 包括 ”action.devices.traits.OnOff”、”action.devices.traits.TemperatureSetting”、”action.devices.traits.FanSpeed”等。

Query则用于查询智能空调的运行状态，如开关机、模式、设定温度等；Execute包含由Google Assistant解析得到的对智能空调的控制信息；Disconnect比较特殊，当用户在Google Assistant解除Account Linking之后，Home Graph会发出这条命令，以通知智能空调云服务进行相应处理。

3 测试结果

根据Google Assistant提供的智能空调类产品接入的测试指南，我们对海信品牌智能空调产品进行了Q&A接入测试，测试结果见表1。结果表明，智能空调能够及时正确地响应所有支持的语音命令，对查询状态的回复信息也与实际的状态信息一致。

4 结语

经过项目团队的努力，我们在智能空调产品接入Google Assistant语音控制的方案开发投入了大量精力，同时也进行了严格的测试和验证，最终方案成功通过了Google团队的审核。目前，方案的Action应用“Hisense Smart Air”已成功发布，在Google Assistant APP的智能家居列表中可以搜索查询。