探究語音助手在智能家電上的應(yīng)用

肖志健 南京樂韻瑞信息技術(shù)有限公司 喬紅巖 無錫韻茵信息科技有限公司

前言

目前國內(nèi)的智能家電行業(yè)發(fā)展形態(tài)各異，有好有壞，普遍看到打著智能的稱號，并沒有帶來實際的用戶交互體驗的改善。因此行業(yè)內(nèi)引進了語音助手技術(shù)，為智能家電行業(yè)帶來新的可能性。

一、語音助手的定義和分類

語音助手是移動互聯(lián)網(wǎng)的一個配套功能，從手機、PC 為入口，慢慢延伸到各種弱電微系統(tǒng)中，將微機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)字信號處理和云計算進行結(jié)合，可以為人民提供語音交互方式的人機互動系統(tǒng)，可以解放人們的雙手。由語音助手集成的智能家電能夠?qū)蛹噎h(huán)境帶來極大的便利，由此推動智能化的家居系統(tǒng)。

語音助手從性能上主要分為離線語音助手系統(tǒng)，在線語音助手系統(tǒng)。離線語音助手依靠本地單芯片支持預(yù)制的部分指令，一般用在特定的應(yīng)用場景；在線語音助手依靠強大的云計算功能，一般用在復(fù)雜場景的交互上。

二、語音助手技術(shù)在智能家電系統(tǒng)中應(yīng)用時存在的問題

（一）未形成生態(tài)鏈體系

語音助手需要芯片和云計算的支持，在國內(nèi)外這塊業(yè)務(wù)提供的芯片公司、云服務(wù)公司相對較少，未能形成類似于手機芯片一樣的豐富選擇空間。并且目前缺少軟件+硬件交鑰匙的方案商，沒有大量的方案商愿意加入到這個行業(yè)中，去推這些語音助手在各個行業(yè)中的應(yīng)用，最終語音助手的落地會相對較困難。

（二）知識不足、人才匱乏

語音助手的關(guān)鍵技術(shù)包含計算機科學(xué)和聲學(xué)，要想在智能家電里面加入進語音助手必須具備這2 項關(guān)鍵技術(shù)，聲學(xué)部分的入門門檻相對高，所以這就限制了大部分想要進入的行業(yè)公司。同時具備這2 項技術(shù)的公司又相對較少，并且聲學(xué)人才國內(nèi)外缺少嚴(yán)重。并且聲學(xué)需要特殊的實驗室環(huán)境，實驗設(shè)備動則10 多萬、幾十萬，所以聲學(xué)人才的培養(yǎng)相對困難 。

三、語音助手系統(tǒng)的綜合應(yīng)用

傳統(tǒng)的家電系統(tǒng)是通過單片機進行控制，能做簡單的調(diào)節(jié)控制（例如：空調(diào)，冰箱，全自動洗衣機），或者直接就是機械式的控制，依靠簡單的機械和電來控制（例如：機械式電飯煲，雙筒洗衣機，機械式油煙機）。這些設(shè)備有他的弊端，要么不能進行定制式的修改，要么操作繁瑣，解放不了人們的雙手。而由語音助手技術(shù)進行搭建的家電系統(tǒng)則體現(xiàn)出了非常大的優(yōu)勢，在人們一邊干活的時候只需要通過特定的指令就可以去觸發(fā)設(shè)備進行特定的動作，實現(xiàn)全新的家居生活體驗。

（一）離線語音助手

離線語音助手在功能上實現(xiàn)的相對較少，只能識別幾個到幾十個不等數(shù)量的關(guān)鍵字，語言上也只能用預(yù)制的一種或幾種語言，控制方式上也是固定的，識別環(huán)境要求相對比較嚴(yán)格。微電子部分硬件組成上一般是由麥克風(fēng)、語音識別芯片、功放芯片、喇叭等構(gòu)成，主要的費用和研發(fā)事件都集中在語音識別芯片上，前期研發(fā)過程中需要進行大量的關(guān)鍵詞的訓(xùn)練，并且提前預(yù)制這些關(guān)鍵詞到芯片中。就是這樣功能相對單一的語言助手，它的系統(tǒng)構(gòu)建成本較低，實現(xiàn)相對簡單，對于傳統(tǒng)的家電的生產(chǎn)企業(yè)來說，做一些簡單的技術(shù)改進就可以嘗試用到新興的潮流技術(shù)。[2]例如：語音控制燈，語音控制插座，語音控制油煙機。例如：傳統(tǒng)方式上我們盡量將臥室的燈開關(guān)設(shè)計為雙開關(guān)，并且一個開關(guān)還會盡量設(shè)計到床頭位置，對于一個睡覺來回翻滾的用戶，半夜起來找開關(guān)一定是特別痛苦的事情。如果使用離線語音燈控，只要設(shè)備供電狀態(tài)下，只要要簡單的來一句“XXX，開燈”就可以實現(xiàn)效果。因此離線語音助手在傳統(tǒng)家電的改善上起到很大的作用，對人們的生活便捷性進行了提升。

（二）在線語音助手

不同于離線語音助手，在線語音助手更多的是依靠隱藏在網(wǎng)絡(luò)后面的云計算--看不見的大腦。它更多的關(guān)注于用的交互和體驗上，它本身沒有關(guān)鍵詞的識別限制，可以說只要是能在搜索引擎里面找的內(nèi)容都可以通過在線語音助手來進行互動交流。所以在最初設(shè)計的時候，在終端方面需要考慮聲學(xué)問題，要達到能正確識別用戶在講什么的效果；在云端方面需要有一套好的“大腦”能理解用戶的所講出來的詞并且思考后做出優(yōu)化的反饋。[3]例如：在冰箱上的語音助手系統(tǒng)，用戶要吃水餃發(fā)現(xiàn)冰箱沒有肉了，用戶可以躺在沙發(fā)上對著冰箱說“XX，幫我在小區(qū)YY 店訂購1kg 五花肉送到家里來”，那么首先冰箱上的語音助手要準(zhǔn)確識別出用戶所講內(nèi)容，然后完整發(fā)給后臺“大腦”，由“大腦”連接用戶的賬號并安排下單。用戶只要等著接受賬單和五花肉。

四、結(jié)語

我國目前的智能家電行業(yè)發(fā)展迅速，智能語音助手技術(shù)將會越來越多的應(yīng)用到智能化家電行業(yè)當(dāng)中來，在未來的系統(tǒng)集成方面具有非常重要的地位，智能家電也將為人們的生活帶來更多的便捷，但是目前語音助手技術(shù)的發(fā)展還存在著一些短板，因此更要不斷的對語音助手技術(shù)進行更加深入的研究，開發(fā)更加合理、優(yōu)化便于應(yīng)用的語音助手全套方案，并且進行產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的完善，讓語音助手技術(shù)助力智能家電提升人們的生活質(zhì)量。