王艷麗，陳 婧，仇 隆，陳文彬，展愛云

（華東交通大學(xué)，南昌 330013）

0 引言

居家養(yǎng)老方式隨著人口老齡化的發(fā)展，正面臨著巨大的考驗(yàn)，而伴隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的智能家居技術(shù)，則可以有效的緩解這一社會(huì)問題，對智能臥室系統(tǒng)的研究具有一定的應(yīng)用價(jià)值和市場前景[1]。因此，本文針對空巢老人的起居安全問題，提出一種基于多口音語音識(shí)別的老人臥室智能家居控制系統(tǒng)，讓老人在家生活更方便更舒心更安全，從而為老人生活睡眠質(zhì)量的提高提供保障。

1 基于多口音語音識(shí)別的老人臥室智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 智能家居控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

智能家居控制系統(tǒng)硬件包括WSN 電路設(shè)計(jì)、特定老人多口音語音識(shí)別芯片設(shè)計(jì)。

WSN 全稱為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，這種電路是利用分布式的傳感網(wǎng)絡(luò)將電路傳輸?shù)较到y(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備[2]。在電路的尾部加裝一個(gè)能夠感知并且檢查外部空間環(huán)境的傳感器，通過無線傳輸?shù)姆绞?，提高系統(tǒng)的靈活運(yùn)行。

老人多口音語音識(shí)別芯片是該系統(tǒng)硬件中最重要的部分，用于實(shí)現(xiàn)老人的多口音語音識(shí)別，通過該芯片能夠有效識(shí)別老人的多口音語音控制指令。因此在加裝該系統(tǒng)時(shí)，使用者首先要將自己的語音參考樣本存儲(chǔ)到系統(tǒng)當(dāng)中的資料庫中，利用該資料庫在系統(tǒng)運(yùn)作之前首先進(jìn)行特定的語音識(shí)別訓(xùn)練。

1.2 智能家居控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括對老人語音指令的接收、處理模塊設(shè)計(jì)。接收模塊的主要流程為：系統(tǒng)硬件初始化；等待各接口電平變換；判斷是否進(jìn)行電平跳變；進(jìn)行電平跳變延時(shí)消抖，不進(jìn)行電平跳變返回上一步驟；獲取到正確的跳變電平；將正確語音指令信號(hào)傳輸?shù)教幚砟K中。

在處理模塊中運(yùn)用控制算法，通過多口音語音識(shí)別控制電器對老人多口音語音識(shí)別控制，將老人的語音指令轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的指令信號(hào)，控制燈光、升降床等相應(yīng)的開關(guān)。

通過處理模塊識(shí)別后的語音指令，利用輸出模塊將識(shí)別指令輸出到對應(yīng)的家具、電器上，并使其做出與指令相符的相應(yīng)。在本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控下，通過不斷的語音指令處理和計(jì)算數(shù)值不斷的輸出中，完成對臥室環(huán)境的整體控制，最終達(dá)到適宜老人居住的環(huán)境狀態(tài)。

2 對比實(shí)驗(yàn)

為了測試本文設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的可行性，將其與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。同一實(shí)驗(yàn)人員向兩個(gè)裝有不同控制系統(tǒng)的模擬環(huán)境中發(fā)出相同口音的語音指令，記錄裝有兩種控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)識(shí)別次數(shù)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表1 兩組控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)通過實(shí)驗(yàn)人員的相應(yīng)指令對家具及電器的控制正確率更高，原因在于本文控制系統(tǒng)中增加了對多種口音的語音識(shí)別功能，因此能夠?qū)⒅噶罡珳?zhǔn)的傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)當(dāng)中。通過實(shí)驗(yàn)證明，本文控制系統(tǒng)更具有更高的可行性和有效性，因此更適用于實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中。

3 結(jié)束語

本文面向老人行動(dòng)不便、口齒不清等問題，提出了一種基于多口音語音識(shí)別的老人臥室智能家居控制系統(tǒng)，通過仿真實(shí)驗(yàn)證明了該方法控制的準(zhǔn)確性。同時(shí)為適合老人的智能家居相關(guān)的科研項(xiàng)目提供了嶄新的思路。