基于云平臺(tái)和iOS的語(yǔ)音交互系統(tǒng)研究
0 引 言
人工智能是今年發(fā)展的熱點(diǎn)，其本質(zhì)是對(duì)人類意識(shí)與思維信息過(guò)程的模擬，利用機(jī)器代替人類實(shí)現(xiàn)認(rèn)知、識(shí)別、分析、決策等功能。人工智能主要體現(xiàn)在計(jì)算智能、感知智能、認(rèn)知智能三個(gè)方面。其中智能語(yǔ)音技術(shù)屬于認(rèn)知智能范疇，它作為人工智能目前應(yīng)用最成熟的技術(shù)，在智能家居、智能車載、智能可穿戴領(lǐng)域發(fā)展迅猛。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)即基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，簡(jiǎn)而言之，就是讓計(jì)算機(jī)“聽(tīng)懂”人類的語(yǔ)音，將語(yǔ)音中包含的文字信息提取出來(lái)。該項(xiàng)技術(shù)在智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中扮演著重要角色，相當(dāng)于給計(jì)算機(jī)裝上了“耳朵”，使其具有人機(jī)通信和交互功能。
人工智能迅速發(fā)展的原因取決于幾個(gè)關(guān)鍵變量，最主要的是云計(jì)算。云計(jì)算技術(shù)已逐漸發(fā)展成為大眾化的服務(wù)平臺(tái)，為人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用落地提供了強(qiáng)有力的后臺(tái)保障。云計(jì)算技術(shù)降低了 IT 資源的使用門檻，為數(shù)據(jù)集中化奠定了基礎(chǔ)，極大地促進(jìn)了大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。各種云平臺(tái)的出現(xiàn)是該轉(zhuǎn)變最重要的環(huán)節(jié)之一。顧名思義，這種平臺(tái)允許開(kāi)發(fā)者們將寫(xiě)好的程序放在“云”里運(yùn)行，或是使用“云”里提供的服務(wù)，亦或二者皆是。目前，美國(guó)、歐盟、韓國(guó)、日本都將云計(jì)算技術(shù)和產(chǎn)業(yè)定位為維持國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段之一，在制定的一系列云計(jì)算政策中，明確指出加大政府采購(gòu)，積極培育市場(chǎng)。我國(guó)已經(jīng)將云計(jì)算定位為構(gòu)建國(guó)家級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)發(fā)展方向。
語(yǔ)音交互技術(shù)發(fā)展日趨成熟，互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算為語(yǔ)音關(guān)鍵詞識(shí)別技術(shù)帶來(lái)了更多學(xué)習(xí)空間，深度學(xué)習(xí)使得語(yǔ)音識(shí)別有了巨大進(jìn)步。合適的語(yǔ)音入口是挖掘智能家居背后用戶價(jià)值的關(guān)鍵。硬件本身具有入口價(jià)值，智能音箱、智能電視、家庭機(jī)器人等都有可能成為合適的入口。通過(guò)前端語(yǔ)音交互提供入口，后端互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)的方式完成物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的家居場(chǎng)景。目前蘋果 iOS 系統(tǒng)中的 Siri 語(yǔ)音交互識(shí)別率高，是合適的入口級(jí)應(yīng)用。本文就以 iOS 系統(tǒng)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)完成了基于云平臺(tái)的智能語(yǔ)音交互系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)利用 HomeBridge，iOS，HomeKit，Siri 等完成對(duì)智能燈的控制。在該過(guò)程中需要使用路由器、樹(shù)莓派和 PC 等搭建云平臺(tái)，然后讓云平臺(tái)運(yùn)行 HomeBridge 提供相關(guān)服務(wù)，從而使得 iOS 系統(tǒng)中的 HomeKit 能夠接入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Siri 對(duì)智能燈的控制。系統(tǒng)流程如圖 1 所示。
先將 Micro SD 卡中寫(xiě)入 Raspbian Jessie 系統(tǒng)文件，然后插入樹(shù)莓派，使樹(shù)莓派擁有操作系統(tǒng)，之后接上電源即可開(kāi)機(jī)使用。
完成云平臺(tái)的搭建后，用網(wǎng)線連接好樹(shù)莓派和路由器及PC，打開(kāi) PC 終端，用 SSH 登錄樹(shù)莓派，更新樹(shù)莓派軟件源：
ssh pi@raspberrypi.local
ssh pi@X.X.X.X
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
之后為樹(shù)莓派寫(xiě)入相關(guān)服務(wù) ： （1）Node.js
wget https ：//nodejs.org/dist/v4.3.2/node-v4.3.2-linux-armv6l.tar.
gz
tar -xvf node-v4.3.2-linux-armv6l.tar.gz
cd node-v4.3.2-linux-armv6l
sudo cp -R * /usr/local/
（2）Avahi
sudo apt-get install libavahi-compat-libdnssd-dev
（3）HomeBridge
sudo npm install -g --unsafe-perm homebridge hap-nodejs nodegyp
cd /usr/local/lib/node_modules/homebridge/
sudo npm install --unsafe-perm bignum
cd /usr/local/lib/node_modules/hap-nodejs/node_modules/mdns
sudo node-gyp BUILDTYPE=Release rebuild
之后在 iOS 系統(tǒng)中安裝 Yeelight 應(yīng)用，先連接燈泡，然后點(diǎn)右上角的三根橫杠標(biāo)志，在下方打開(kāi)極客模式，并添加Yeelight 配置文件 ：
sudo npm install -g homebridge-yeelight
cd /home/pi/.homebridge/
vi config.json
{
"bridge" ： {
"name" ： "YeeBridge"，
"username" ： "18 ：00 ：27 ：40 ：BC ：1B"，
"port" ： 51825，
"pin" ： "031-45-154"
}，
"platforms" ： [
{
"platform" ： "yeelight"，
"name" ： "yeelight"
}
]
}
最后運(yùn)行 HomeBridge 服務(wù)，可以看到在 iOS 系統(tǒng)的HomeKit 中已經(jīng)添加了智能燈，由此實(shí)現(xiàn)了 Siri 對(duì)燈的控制。
3 結(jié) 語(yǔ)
在人工智能高速發(fā)展的今天，智能語(yǔ)音交互越來(lái)越普及，本文利用 HomeBridge 服務(wù)解決了在 iOS 系統(tǒng)的 HomeKit 中加入第三方軟件的問(wèn)題，從而可較好地利用語(yǔ)音識(shí)別率較高的 Siri 實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的控制。
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