探究语音助手在智能家电上的应用

肖志健 南京乐韵瑞信息技术有限公司 乔红岩 无锡韵茵信息科技有限公司

前言

目前国内的智能家电行业发展形态各异，有好有坏，普遍看到打着智能的称号，并没有带来实际的用户交互体验的改善。因此行业内引进了语音助手技术，为智能家电行业带来新的可能性。

一、语音助手的定义和分类

语音助手是移动互联网的一个配套功能，从手机、PC 为入口，慢慢延伸到各种弱电微系统中，将微机技术、网络技术、通信技术、数字信号处理和云计算进行结合，可以为人民提供语音交互方式的人机互动系统，可以解放人们的双手。由语音助手集成的智能家电能够对居家环境带来极大的便利，由此推动智能化的家居系统。

语音助手从性能上主要分为离线语音助手系统，在线语音助手系统。离线语音助手依靠本地单芯片支持预制的部分指令，一般用在特定的应用场景；在线语音助手依靠强大的云计算功能，一般用在复杂场景的交互上。

二、语音助手技术在智能家电系统中应用时存在的问题

（一）未形成生态链体系

语音助手需要芯片和云计算的支持，在国内外这块业务提供的芯片公司、云服务公司相对较少，未能形成类似于手机芯片一样的丰富选择空间。并且目前缺少软件+硬件交钥匙的方案商，没有大量的方案商愿意加入到这个行业中，去推这些语音助手在各个行业中的应用，最终语音助手的落地会相对较困难。

（二）知识不足、人才匮乏

语音助手的关键技术包含计算机科学和声学，要想在智能家电里面加入进语音助手必须具备这2 项关键技术，声学部分的入门门槛相对高，所以这就限制了大部分想要进入的行业公司。同时具备这2 项技术的公司又相对较少，并且声学人才国内外缺少严重。并且声学需要特殊的实验室环境，实验设备动则10 多万、几十万，所以声学人才的培养相对困难 。

三、语音助手系统的综合应用

传统的家电系统是通过单片机进行控制，能做简单的调节控制（例如：空调，冰箱，全自动洗衣机），或者直接就是机械式的控制，依靠简单的机械和电来控制（例如：机械式电饭煲，双筒洗衣机，机械式油烟机）。这些设备有他的弊端，要么不能进行定制式的修改，要么操作繁琐，解放不了人们的双手。而由语音助手技术进行搭建的家电系统则体现出了非常大的优势，在人们一边干活的时候只需要通过特定的指令就可以去触发设备进行特定的动作，实现全新的家居生活体验。

（一）离线语音助手

离线语音助手在功能上实现的相对较少，只能识别几个到几十个不等数量的关键字，语言上也只能用预制的一种或几种语言，控制方式上也是固定的，识别环境要求相对比较严格。微电子部分硬件组成上一般是由麦克风、语音识别芯片、功放芯片、喇叭等构成，主要的费用和研发事件都集中在语音识别芯片上，前期研发过程中需要进行大量的关键词的训练，并且提前预制这些关键词到芯片中。就是这样功能相对单一的语言助手，它的系统构建成本较低，实现相对简单，对于传统的家电的生产企业来说，做一些简单的技术改进就可以尝试用到新兴的潮流技术。[2]例如：语音控制灯，语音控制插座，语音控制油烟机。例如：传统方式上我们尽量将卧室的灯开关设计为双开关，并且一个开关还会尽量设计到床头位置，对于一个睡觉来回翻滚的用户，半夜起来找开关一定是特别痛苦的事情。如果使用离线语音灯控，只要设备供电状态下，只要要简单的来一句“XXX，开灯”就可以实现效果。因此离线语音助手在传统家电的改善上起到很大的作用，对人们的生活便捷性进行了提升。

（二）在线语音助手

不同于离线语音助手，在线语音助手更多的是依靠隐藏在网络后面的云计算--看不见的大脑。它更多的关注于用的交互和体验上，它本身没有关键词的识别限制，可以说只要是能在搜索引擎里面找的内容都可以通过在线语音助手来进行互动交流。所以在最初设计的时候，在终端方面需要考虑声学问题，要达到能正确识别用户在讲什么的效果；在云端方面需要有一套好的“大脑”能理解用户的所讲出来的词并且思考后做出优化的反馈。[3]例如：在冰箱上的语音助手系统，用户要吃水饺发现冰箱没有肉了，用户可以躺在沙发上对着冰箱说“XX，帮我在小区YY 店订购1kg 五花肉送到家里来”，那么首先冰箱上的语音助手要准确识别出用户所讲内容，然后完整发给后台“大脑”，由“大脑”连接用户的账号并安排下单。用户只要等着接受账单和五花肉。

四、结语

我国目前的智能家电行业发展迅速，智能语音助手技术将会越来越多的应用到智能化家电行业当中来，在未来的系统集成方面具有非常重要的地位，智能家电也将为人们的生活带来更多的便捷，但是目前语音助手技术的发展还存在着一些短板，因此更要不断的对语音助手技术进行更加深入的研究，开发更加合理、优化便于应用的语音助手全套方案，并且进行产业生态链的完善，让语音助手技术助力智能家电提升人们的生活质量。