智能家居人機(jī)交互方案模板

1、智能家居人機(jī)交互方案在智能家居實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案中，人機(jī)交互系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)比 較獨(dú)立的系統(tǒng)。但它的運(yùn)行即需要其它子系統(tǒng)的支持，同時(shí)也想 高級(jí)服務(wù)提供依據(jù)。其中的主要交互設(shè)備有家居機(jī)器人、智能手 機(jī)、移動(dòng)平板、智能視機(jī)、健康設(shè)備、遙控器、計(jì)算機(jī)等。 1 家居機(jī)器人1.1 人機(jī)交互技術(shù)在終端機(jī)器人中主要提供觸摸顯示和語(yǔ)音交互方式，并提供攝 像頭擴(kuò)展接口，利于更高層次的開(kāi)發(fā)。觸摸顯示交互是多媒體技術(shù)交互方式的一種，其依托于7寸觸摸顯示屏進(jìn)行操作界面的實(shí)現(xiàn)和用戶(hù)觸摸輸入。當(dāng)前，在手機(jī)、 平板等電子消費(fèi)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。其有一個(gè)缺陷是， 觸摸顯示屏安放在機(jī)器人的機(jī)體結(jié)構(gòu)中，屬于機(jī)器人的一部分， 具體

2、的使用過(guò)程不是特別方便。語(yǔ)音交互是本設(shè)計(jì)中的重要部分，是終端機(jī)器人與其它家電設(shè) 備最大的卻別。經(jīng)過(guò)自然語(yǔ)言交流，一方面用戶(hù)能夠非常方便的 使用機(jī)器人進(jìn)行家庭中各種設(shè)備的控制，另一方面其還能與老人 對(duì)話(huà)，提供心理慰藉，或者用于幼齡兒童的教學(xué)。終端機(jī)器人中 語(yǔ)音交互的方案采用科大訊飛語(yǔ)音云平臺(tái)進(jìn)行高效開(kāi)發(fā)。語(yǔ)音識(shí) 別的過(guò)程為：在本地進(jìn)行語(yǔ)音采集，將采集的信息發(fā)送到語(yǔ)音云 端，本地接受來(lái)自云端的識(shí)別結(jié)果在，然后進(jìn)行智能處理；語(yǔ)音 合成的過(guò)程為：將要合成的文本發(fā)送到語(yǔ)音云端，云端將語(yǔ)音信 息返回到本地進(jìn)行播放?？拼笥嶏w云平臺(tái)只是提供具體的識(shí)別和文檔僅供參考合成，而怎么讓語(yǔ)音識(shí)別更智能化則需要進(jìn)一步的研

3、究。1.2 系統(tǒng)硬件1.2.1 整體架構(gòu)電子芯片技術(shù)的飛越發(fā)展， CPU 處理核心的處理和運(yùn)算性能越 來(lái)越強(qiáng)?；谧畲蠡?CPU 能力、減少成本和降低系統(tǒng)能耗的 思想，本設(shè)計(jì)采用單處理核心，由Cortex-A8 ( S5PV210統(tǒng)籌系統(tǒng)的所有外設(shè)，進(jìn)行設(shè)備控制和信息采集。對(duì)于外部設(shè)備，設(shè)備 本身復(fù)雜程度以及傳輸方式、傳輸速率上均有不同，因此在對(duì)系 統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行選型時(shí)盡量減少設(shè)備種類(lèi)的復(fù)雜程度。系統(tǒng)框架中定 義了 2種設(shè)備總線(xiàn)：USB總線(xiàn)和10數(shù)據(jù)總線(xiàn)。USB總線(xiàn)用于數(shù)據(jù) 傳輸量大、傳輸速率高的復(fù)雜設(shè)備， IO 數(shù)據(jù)總線(xiàn)則對(duì)應(yīng)傳輸速率 低的簡(jiǎn)單設(shè)備。USB總線(xiàn)采用Hub的形式進(jìn)行多設(shè)備擴(kuò)展。

4、I0數(shù) 據(jù)總線(xiàn)則采用抽象化和模塊化思想設(shè)計(jì)，建立單獨(dú)的底層擴(kuò)展系 統(tǒng)，規(guī)范相應(yīng)設(shè)備接口。系統(tǒng)從總線(xiàn)的角度出發(fā)，將硬件分為2部分：底層擴(kuò)展系統(tǒng)和上層 Cortex-A8 平臺(tái)。底層擴(kuò)展系統(tǒng)主要用于傳感器數(shù)據(jù)采集、機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)控制 以及情感控制，設(shè)備的類(lèi)型和控制較為簡(jiǎn)單。而上層 Cortex-A8 平 臺(tái)則是在核心控制器的基礎(chǔ)上搭載觸摸顯示屏、用戶(hù)按鍵接口、 音頻輸出以及USB類(lèi)的攝像頭、 Wi-Fi適配器、藍(lán)牙適配器。整體的硬件架構(gòu)如圖 1文檔僅供參考攝愎頭觸摸顯示器LEDI丙礪表達(dá)-頭諾轉(zhuǎn)向 電機(jī)揑制Wi-Fi區(qū)動(dòng)電機(jī)控制S5P210S 制核心屁層擴(kuò)展系統(tǒng)IZ- _ _- - - - - -

5、 _ ” 45V/33V-5V/3;3V,供電系統(tǒng)廿頻按I】軻入按健安防模塊觸摸傳感圖11.2.1 Cortex-A8 與 S5PV210ARM Cortex-A8處理器是基于ARMv7-A體系結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)主 要面向高性能和低功耗。當(dāng)前，其突出的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到了市場(chǎng)的 認(rèn)可，在智能手機(jī)、機(jī)頂盒、數(shù)字電視、打印機(jī)等終端設(shè)備中具 有廣泛的應(yīng)用。Cortex-A8處理器的主要特點(diǎn)如下：1） 128位SIMD引擎支持高性能媒體處理（NEON）;2）優(yōu)化的1級(jí)高速緩存和集成的2級(jí)高速緩存；4）Thumb-2技術(shù)，提高性能并節(jié)省指令存儲(chǔ)空間；5）動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)，降低分支錯(cuò)誤預(yù)測(cè)的危害；6）完整的內(nèi)存管理單元（

6、MMU）；7）Jazelle-RC技術(shù)優(yōu)化即時(shí)生產(chǎn)（JIT）和動(dòng)態(tài)自適應(yīng)編譯（DAC）;8）高功效和高性能的內(nèi)存系統(tǒng)；文檔僅供參考Mini210s開(kāi)發(fā)板以Cortex-A8的S5PV21C為核心控制器。S5VP21C是一款高效率、高性能、低功耗的32為RISC處理器，其適用于智能手機(jī)和平板電腦等智能終端。S5PV21C在Cortex-A8的基礎(chǔ)上拓展了多媒體方面的性能，其包含很多強(qiáng)大的硬件編解碼功能，內(nèi)置MFC(Multi FormatCodec)、高性能PowerVR SGX540 3圖形引擎和2D圖形引擎、IVA3硬件加速器、HDMIV1.3等多媒體相關(guān)的處理模塊。S5PV21C采用584引腳的FCFBGA寸裝，具有豐富的外圍接口如TFT LC控制器、攝像頭接口、MIPI DSI、ATA接口、UART 24通道DMA、定時(shí)器、GPIO USB Host 2.0 USB 2.0 OTGo S5PV21C同時(shí)具有豐富的高質(zhì)量的外部存儲(chǔ)接