智能交互系統(tǒng)在酒店客房場(chǎng)景的應(yīng)用

李嘉杰

（廣東科技學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，廣東 東莞 523000）

0 引言

隨著文旅酒店行業(yè)的逐步復(fù)蘇，以及人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的迭代發(fā)展，特別是《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[1]出臺(tái)后，機(jī)器人不斷在各行各業(yè)注入更多的智能化基因。如今，越來(lái)越多的酒店在傳統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)上積極拓展智能機(jī)器人以深化數(shù)字化和信息化服務(wù)，能達(dá)到降本增效的目的，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿η熬皬V闊。

當(dāng)前市面上智能機(jī)器人在酒店方面的應(yīng)用[2]主要有以下類型：迎賓機(jī)器人，提供前臺(tái)客房辦理和餐廳訂餐等服務(wù)；配送機(jī)器人，提供將行李或餐品配送到餐桌及客房等服務(wù)；清潔機(jī)器人，提供大廳樓道區(qū)域的清潔服務(wù)。而在客房場(chǎng)景下，智能機(jī)器人提供的應(yīng)用服務(wù)并不多。因此，優(yōu)化消費(fèi)者在客房場(chǎng)景下的交互便利性，獲取更全面、更個(gè)性化的服務(wù)，對(duì)于酒店智能機(jī)器人應(yīng)用發(fā)展具有實(shí)踐探索意義。

1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

消費(fèi)者入住酒店后，往往特別關(guān)注酒店客房設(shè)施、安全及餐飲等方面的服務(wù)。為了提高消費(fèi)者入住后的滿意度，本文搭建一套智能交互系統(tǒng)，通過(guò)智能交互機(jī)器人提供周邊信息查詢服務(wù)。機(jī)器人具備與人類開展智能交互的能力，通過(guò)圖像識(shí)別和處理技術(shù)的改進(jìn)以及自然語(yǔ)言處理能力的提高，能夠深度感知、智能決策和靈巧執(zhí)行。

1.1 功能概述

智能交互機(jī)器人以客房智能電視和智能音箱為媒介，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術(shù)，為酒店客房構(gòu)建了一套完整的智能交互系統(tǒng)，為住客提供全方位的智能交互體驗(yàn)。機(jī)器人感知語(yǔ)音信息，通過(guò)信息處理進(jìn)行邏輯判斷分析，實(shí)現(xiàn)在客房?jī)?nèi)部合理地驅(qū)動(dòng)各種智控設(shè)施設(shè)備。例如，住客進(jìn)入房間時(shí)，房間的燈光、窗簾、電視會(huì)自動(dòng)打開，智能交互機(jī)器人會(huì)自主喚醒并出現(xiàn)在電視中，向住客介紹酒店相關(guān)信息、設(shè)備使用方法，主動(dòng)推送飲食、出行等全方位本地信息。住客可以通過(guò)語(yǔ)音交互向虛擬管家提出客控、呼叫、購(gòu)物、娛樂(lè)、社交及服務(wù)等各方面的需求。該智能交互系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠快速準(zhǔn)確地處理各種信息，為酒店和住客提供更加智能化、高效的服務(wù)。

1.2 系統(tǒng)組網(wǎng)方案

該智能交互系統(tǒng)[3]方案部署于酒店機(jī)房，組網(wǎng)拓?fù)淙鐖D1 所示。除了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備外，主要部分為部署于酒店機(jī)房的智控業(yè)務(wù)服務(wù)器群組和部署于客房?jī)?nèi)部的智控設(shè)施。

圖1 智能交互系統(tǒng)拓?fù)鋱D

第一，寬帶路由器接入與部署。通過(guò)光纖專線網(wǎng)絡(luò)將寬帶路由器接入酒店機(jī)房，為所有智控業(yè)務(wù)服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)連接。

第二，多媒體基于HTTP 的自適應(yīng)碼率流媒體傳輸（HTTP Live Streaming，HLS）服務(wù)器。路由器具備本地媒資封裝推流能力，可將運(yùn)營(yíng)商用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（User Datagram Protocol，UDP）組播流轉(zhuǎn)封裝推流，輸出為更適合局域網(wǎng)的HLS多媒體流文件，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，為酒店提供多媒體服務(wù)。

第三，酒店管理系統(tǒng)對(duì)接網(wǎng)關(guān)。服務(wù)器上聯(lián)酒店物業(yè)管理系統(tǒng)（Property Management System，PMS），采用HTTP-GET接口方式獲取客房入住信息，采用HTTP-POST 接口方式推送客房點(diǎn)餐或其他服務(wù)等數(shù)據(jù)，開啟Web 服務(wù)，為客房終端提供信息服務(wù)。

第四，客控系統(tǒng)代理服務(wù)器?？头恐强卦O(shè)施數(shù)據(jù)處理中心，主要將收到的音頻文件轉(zhuǎn)發(fā)至智能語(yǔ)音云平臺(tái)。智能語(yǔ)音云平臺(tái)把語(yǔ)音文件解析成JSON 串返回給本地代理服務(wù)器進(jìn)行處理。代理服務(wù)器對(duì)JSON 串進(jìn)行封裝處理，封裝成操控信令。

第五，客房智控設(shè)施?？头?jī)?nèi)接入Wi-Fi 熱點(diǎn)的智控終端設(shè)備，包括智能電視機(jī)、智能音箱、智能窗簾、智能燈泡及空調(diào)伴侶等?？头?jī)?nèi)的智能終端設(shè)備通過(guò)智能音箱收集交互指令，收錄音頻并編碼為統(tǒng)一的音頻格式，再即時(shí)傳輸?shù)皆破脚_(tái)處理；通過(guò)智能電視進(jìn)行指令處理和業(yè)務(wù)呈現(xiàn)，關(guān)聯(lián)完成后可接收到平臺(tái)發(fā)來(lái)的對(duì)應(yīng)信令信息，通過(guò)電視屏展示處理結(jié)果。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 智能音箱藍(lán)牙同步電話功能

酒店客房的電話功能集成通常有藍(lán)牙同步或微信賬號(hào)同步兩種主要方式?？紤]到微信賬號(hào)同步涉及更多的個(gè)人信息安全問(wèn)題以及退房時(shí)忘記退出的困擾，這里僅對(duì)藍(lán)牙同步方式進(jìn)行介紹，重點(diǎn)闡述其在智能音箱上的應(yīng)用。通過(guò)藍(lán)牙連接手機(jī)，智能音箱可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音輸入呼叫聯(lián)系人名字，從而完成電話撥打、掛斷、靜音等操作。實(shí)現(xiàn)這一功能，智能音箱需要支持電話免提協(xié)議（Hands-Free Profile，HFP）功能[4]。HFP 是一種藍(lán)牙設(shè)備普遍使用的免提協(xié)議，規(guī)定了免提設(shè)備控制電話的相關(guān)操作。

HFP 協(xié)議有音頻網(wǎng)關(guān)（Audio Gateway，AG）和免提單元（Hands-Free unit，HF）兩個(gè)角色。在此應(yīng)用中，手機(jī)的角色是AG，智能音箱的角色就是HF。兩者之間的藍(lán)牙通信協(xié)議棧中，最重要的是邏輯鏈路控制與適配協(xié)議（Logical Link Control and Adaptation Protocol，L2CAP）和屬性協(xié)議（Attribute protocol，ATT）。

L2CAP 是藍(lán)牙協(xié)議棧中的一個(gè)關(guān)鍵協(xié)議，用于在藍(lán)牙設(shè)備之間提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)質(zhì)量控制。其主要目標(biāo)是在藍(lán)牙設(shè)備之間建立邏輯鏈路，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。L2CAP 協(xié)議允許上層協(xié)議通過(guò)L2CAP 通道進(jìn)行通信。

ATT 協(xié)議是藍(lán)牙協(xié)議棧中的一個(gè)重要協(xié)議，用于在藍(lán)牙設(shè)備之間管理和交換屬性數(shù)據(jù)。它是在通用屬性配置文件（Generic Attribute Profile，GATT）之上建立的，用于支持設(shè)備之間的屬性讀寫和傳輸。通過(guò)ATT 協(xié)議，藍(lán)牙設(shè)備可以利用讀取、寫入和通知等操作來(lái)訪問(wèn)和交換屬性數(shù)據(jù)。ATT 協(xié)議提供了一種簡(jiǎn)單而靈活的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)備之間的屬性數(shù)據(jù)傳輸和交互。ATT協(xié)議在藍(lán)牙設(shè)備之間的應(yīng)用廣泛，如傳感器數(shù)據(jù)獲取、設(shè)備配置和控制等場(chǎng)景。

2.2 智能電視多媒體智能操控

多媒體智控操控應(yīng)用為通過(guò)智能音箱操控智能電視呈現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)，具體的信令流程分為語(yǔ)音采集、指令解析和業(yè)務(wù)呈現(xiàn)3 個(gè)過(guò)程。

2.2.1 語(yǔ)音采集

智能音箱通過(guò)拾音器模塊采集用戶語(yǔ)音，編碼后將音頻媒體文件上傳到智能語(yǔ)音云平臺(tái)。智能語(yǔ)音云平臺(tái)進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理，轉(zhuǎn)換成文字形式。

2.2.2 指令解析

首先，智能語(yǔ)音云平臺(tái)將文字發(fā)回給局域網(wǎng)的代理服務(wù)器用作智控指令顯示，由智能電視接收并呈現(xiàn)出來(lái)，主要用于校驗(yàn)信息準(zhǔn)確度。其次，平臺(tái)將文字解析成多媒體操控意圖，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中意圖信令格式數(shù)據(jù)和智能電視關(guān)聯(lián)信息，封裝成針對(duì)智能電視索取媒資的信令的JSON 串，通過(guò)代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給智能電視。云平臺(tái)在此過(guò)程主要完成從語(yǔ)音識(shí)別到轉(zhuǎn)譯成信令的一個(gè)完整交互流程，主要包括語(yǔ)音識(shí)別（Automatic Speech Recognition，ASR）和語(yǔ)音合成（Text To Speech，TTS）兩個(gè)功能模塊[5]。ASR 語(yǔ)音識(shí)別是把語(yǔ)音轉(zhuǎn)換成文字，建立文本索引，將非結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)音文件轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化的索引信息的過(guò)程；而TTS 語(yǔ)音合成是把文字轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的音頻的過(guò)程，通過(guò)TTS 語(yǔ)音播報(bào)將結(jié)果傳達(dá)給用戶，并且在電視屏幕上給出適合屏幕大小形狀的展示結(jié)果，主要用于校驗(yàn)用戶輸入語(yǔ)音的精準(zhǔn)性。除提供語(yǔ)音服務(wù)之外另內(nèi)嵌數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)智能音箱和智能電視的關(guān)聯(lián)信息和操控信令格式數(shù)據(jù)。

2.2.3 業(yè)務(wù)呈現(xiàn)

智能電視從操控JSON 串中獲取信息后，封裝成平臺(tái)操控指令發(fā)送到多媒體HLS 服務(wù)器。服務(wù)器主要包括本地點(diǎn)播服務(wù)平臺(tái)和第三方影視平臺(tái)。流媒體內(nèi)容服務(wù)提供方可以根據(jù)接口信令，推出標(biāo)準(zhǔn)HLS 協(xié)議的媒體流。

總的來(lái)說(shuō)，智能音箱的藍(lán)牙同步電話功能和智能電視的多媒體智控操控應(yīng)用，都充分利用了藍(lán)牙通信協(xié)議棧和云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，為消費(fèi)者提供了更加便捷、高效的多媒體業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從智能交互系統(tǒng)和兩種智控終端對(duì)智能交互機(jī)器人在酒店客房場(chǎng)景的應(yīng)用進(jìn)行了探索。機(jī)器人基本能通過(guò)語(yǔ)音操作完成一些對(duì)智能終端設(shè)施的控制。在未來(lái)智能機(jī)器人發(fā)展領(lǐng)域，如何讓服務(wù)有溫度、機(jī)器富有“感情色彩”，是更多智能創(chuàng)造者需要突破的方向。人的需求多種多樣，問(wèn)題也千奇百怪。當(dāng)前機(jī)器人回答的問(wèn)題大多比較標(biāo)準(zhǔn)化，今后機(jī)器人會(huì)通過(guò)與人交互不斷收集客人的問(wèn)題，通過(guò)大數(shù)據(jù)的積累，其回答將變得更加精準(zhǔn)、更體貼。