AI智能音箱技術(shù)方案可行性研究報(bào)告(綜合版)

1、AI 智能音箱技術(shù)方案可行性研究報(bào)告（綜合版）目錄一、AI 智能音箱方案介紹二、AI 智能音箱的優(yōu)點(diǎn)三、AI 智能音箱技術(shù)設(shè)計(jì)方案四、AI 智能音箱功能介紹五、AI 智能音箱 APP開發(fā)六、AI 智能音箱的特點(diǎn)七、AI 智能音箱的工作原理八、AI 智能音箱使用方法九、AI 智能音箱市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀十、AI 智能音箱發(fā)展前景前言隨著智能科技的不斷發(fā)展，我們身邊的產(chǎn)品隨時(shí)都能被攻城獅們賦予智慧。 比如我們傳統(tǒng)的家居音箱， 以前它只能連接電腦或者手機(jī)藍(lán)牙來當(dāng)成外置揚(yáng)聲器 播放，而現(xiàn)在它被程序猿賦予了更加人性化的的操作和功能，可以與無線網(wǎng)絡(luò)連 接，在線點(diǎn)播音樂、手機(jī)操控、語音交互等，成為了現(xiàn)下最為火爆的智

2、能 AI 音 箱，為我們帶來了全新的娛樂體驗(yàn)。許多商家都開始發(fā)布了自家的 AI 智能音箱 產(chǎn)品，一場(chǎng)大戰(zhàn)已經(jīng)打響，市面上玲瑯滿目的 AI 音箱都奔赴在路上，有些因?yàn)?質(zhì)量不好而被淘汰，也有出色的在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。從外觀上看，首先采用錐體 的造型設(shè)計(jì)，搭配曜石黑的顏色，底部還有炫彩情景燈，看起來就有一種高端的 奢華感，用來當(dāng)作家庭裝飾也會(huì)顯得別具一格。正文一、AI 智能音箱方案介紹AI 智能音箱， 是一個(gè)音箱升級(jí)的產(chǎn)物， 是家庭消費(fèi)者用語音進(jìn)行上網(wǎng)的一個(gè) 工具，智能音響具備智能語音交互系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容，同時(shí)，可擴(kuò)展更多設(shè) 備、內(nèi)容接入的智能終端產(chǎn)品。智能音響是在傳統(tǒng)音響的基礎(chǔ)上增加了智能化功

3、 能，AI 智能音箱采用的是 WI-FI 網(wǎng)絡(luò)連接方式， 可完全脫離手機(jī)、 平板等智能設(shè) 備后自主播放各種影音，無需依附于任何外在設(shè)備，這也是它與藍(lán)牙音箱使用上 最大不同。 另一方面可提供音樂、 有聲讀物等內(nèi)容服務(wù)、 APP應(yīng)用等互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)， 同時(shí)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化智能家居控制。 作為新的智能硬件產(chǎn)品， 智能音響市場(chǎng)規(guī)模巨大。 它是家庭消費(fèi)者用語音進(jìn)行上網(wǎng)的一個(gè)工具，比如點(diǎn)播歌曲、上網(wǎng)購(gòu)物，或是了 解天氣，它也可以對(duì)智能家居設(shè)備進(jìn)行控制，比如打開窗簾、設(shè)置冰箱溫度、提 前讓熱水器升溫等。一句話概括就是， AI 智能音箱未來將有無限可能。二、AI 智能音箱的優(yōu)點(diǎn)AI 智能音箱是人工智能與傳統(tǒng)音箱結(jié)合的產(chǎn)

4、物。 其基本原理是用戶使用自然 語言與機(jī)器 （ 即音箱） 交流，音箱通過識(shí)別用戶的語音指令完成相應(yīng)任務(wù)，如點(diǎn)播 音樂、收聽新聞、設(shè)置日程、查詢信息等。1、音質(zhì)：音質(zhì)對(duì)于任何一臺(tái)音響來說，都是衡量好壞的標(biāo)準(zhǔn)。好的音箱在 一支張動(dòng)態(tài)范圍大的樂曲中， 能夠明顯辨聽出其低音份量與高音份量的瞬間動(dòng)態(tài) 爆發(fā)力。以至于其音色冷、暖，細(xì)膩程度、樂曲層次分明都能表現(xiàn)出來。2、穩(wěn)定性：當(dāng)設(shè)備一旦被冠上“智能“的名號(hào)以后，由于無線連接存在不 確定的干擾因素，所以穩(wěn)定性對(duì)于一臺(tái) AI 智能音箱來說也至關(guān)重要，誰會(huì)希望 欣賞一首歌時(shí)，斷斷續(xù)續(xù)呢 ?3、外觀：音箱是擺在家中的一種飾品，外觀好看的音箱確實(shí)比較賞心悅目， 除

5、了音質(zhì)要好以外，對(duì)于外觀造型，我們當(dāng)然也要有所追求。4、易用性：其實(shí)一臺(tái) AI 智能音箱需要考慮的是易用性，無論是藍(lán)牙連接， 還是 WiFi 連接，最最重要就是容易連接上，連接過程需要簡(jiǎn)單不繁瑣，才能給 你較好的體驗(yàn)。三、AI 智能音箱技術(shù)設(shè)計(jì)方案目前市場(chǎng)上類似 AI 智能音箱的產(chǎn)品只具有簡(jiǎn)單的語音交互、 音樂播放功能、 手機(jī) APP 控制功能，在實(shí)際使用過程中這些產(chǎn)品只能相當(dāng)于一個(gè)帶語音功能的無 線音響，產(chǎn)品功能比較單一，無法滿足人們?cè)絹碓礁叩氖褂眯枨?。為了克服現(xiàn)有 技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠發(fā)出全彩 LED光、具備人工智能語音交互功能 且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)的多功能 AI 智能音箱。1

6、、AI 智能音箱技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種多功能 AI 智能音箱系統(tǒng)，其特征在 于：包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)分別連接著觸摸板、 麥克風(fēng)處理模塊、 RF接收模塊、 OLED顯示模塊、喇叭、 LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、語音模塊以及無線接收模塊， LED驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)通過 LED線排連接著 LED燈，控制系統(tǒng)通過無線接收模塊連接著手機(jī) APP， RF 接收模塊與 RF發(fā)射器相配合用于無線接收 RF發(fā)射器發(fā)射出的實(shí)時(shí)探測(cè)數(shù)據(jù)。2、AI 智能音箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理為L(zhǎng)ED燈能夠發(fā)出全彩 LED光，通過在 OLED顯示模塊上進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置， 可將音 箱所處的房間內(nèi)營(yíng)造出自己偏愛的感情色彩 ;RF 發(fā)射器能夠通過

7、傳感器探測(cè)到周 圍環(huán)境中的溫度、濕度、二氧化碳濃度、總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、PM25、 PM10的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且發(fā)送給 RF接收模塊， RF接收模塊將接收到的數(shù)據(jù)傳遞給控制系 統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過無線接收模塊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送至用戶的手機(jī)APP，用戶可以通過手機(jī) APP設(shè)定環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控臨界值，當(dāng)環(huán)境參數(shù)超過臨界值時(shí)，手機(jī) APP會(huì) 進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，提醒用戶當(dāng)前的環(huán)境健康狀況，另外用于也可以通過手機(jī)APP上選擇需要播放的曲目并且通過無線傳播給無線接收模塊， 無線接收模塊將數(shù)據(jù)傳 遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)經(jīng)過麥克風(fēng)處理模塊進(jìn)行音頻功率放大處理后，通過喇 叭播放相應(yīng)的曲目 ; 語音模塊的設(shè)置使得本系統(tǒng)具備了人工智

8、能語音交互功能， 用戶可以通過語音模塊詢問一些科技、人文相關(guān)的知識(shí)、播放音樂、或者控制家 居中的設(shè)備，使得人們?cè)诩拍臅r(shí)候可以把她當(dāng)做一個(gè)小孩去交流，在一定程度 上釋放人們的情感壓力。3、AI 智能音箱技術(shù)特征1）包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)分別連接著觸摸板、 麥克風(fēng)處理模塊、 RF接收模 塊、 OLED顯示模塊、喇叭、 LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、語音模塊以及無線接收模塊， LED驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)通過 LED線排連接著 LED燈，控制系統(tǒng)通過無線接收模塊連接著手機(jī) APP， RF接收模塊與 RF發(fā)射器相配合用于無線接收 RF發(fā)射器發(fā)射出的實(shí)時(shí)探測(cè)數(shù)據(jù)。2）控制系統(tǒng)和 LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均連接著電源適配器。3）手機(jī) AP

9、P通過 WiFi 與無線接收模塊相連。4）包括相互連接在一起燈罩和網(wǎng)罩，燈罩的頂端設(shè)置有頂蓋，網(wǎng)罩的底部設(shè) 置有底座， 網(wǎng)罩內(nèi)設(shè)置有主板， 主板連接著喇叭和燈板， 燈罩內(nèi)設(shè)置有光擴(kuò)散罩， 燈板位于光擴(kuò)散罩內(nèi)，頂蓋和燈罩之間從上往下依次設(shè)置有觸摸板、語音模塊和 RF接收板，觸摸板、語音模塊和 RF接收板均連接著主板，網(wǎng)罩的外表面設(shè)置有 OLED屏， OLED屏連接著主板， OLED屏上設(shè)置有 OLED亮窗。四、AI 智能音箱功能介紹目前 AI 智能音箱已經(jīng)擁有非常豐富的功能了， 但是對(duì)于 AI 智能音箱整體的 行業(yè)來說， AI 智能音箱依然處于初級(jí)階段， 最常用的功能還是聽音樂， 其他方面 還需

10、要進(jìn)一步的完善，才能真正應(yīng)用于日常生活。1、語音交互功能語音交互一直是 AI 智能音箱最為核心的優(yōu)勢(shì)。 設(shè)計(jì)師在 AI 智能音箱的語音 交互方面進(jìn)行了深入的研究，增強(qiáng)其對(duì)于自然語義的理解，讓用戶可以通過語音來操控 AI 智能音箱，從最基本的語音點(diǎn)歌，到相對(duì)比較復(fù)雜的上網(wǎng)購(gòu)物，甚至 是對(duì)智能家居的所有設(shè)備進(jìn)行控制。2、有聲資源播放音箱作為一種播放載體，自然離不開內(nèi)容的支撐，而對(duì)于 AI 智能音箱來說， 內(nèi)容不再僅僅只是音樂一種，而是包括各類有聲資源，如讀書會(huì)、蜻蜓FM電臺(tái)等。3、智能家居控制AI 智能音箱一直被看作是未來的家庭智能控制終端， 它將會(huì)作為一個(gè)萬能的 語音遙控器，控制燈光、窗簾、電視

11、、空調(diào)、洗衣機(jī)、電飯煲等智能家居設(shè)備， 對(duì)智能家居來說，僅僅使用手機(jī) APP操控并不符合物聯(lián)網(wǎng)的最終概念，語音交互 才是理想模式。 這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)還需家居設(shè)備支持不過現(xiàn)在智能家居設(shè)備還未普 及， AI 智能音箱的控制終端之路還漫長(zhǎng)。4、生活 O2O服務(wù)生活服務(wù)也是 AI 智能音箱非常重要的一方面功能， 可以通過與支付寶口碑、 滴滴出行等第三方應(yīng)用的合作，提供查詢周邊、餐廳促銷信息、路況、火車、機(jī) 票、酒店等信息。通過自身依靠的強(qiáng)大電商平臺(tái)，用戶通過語音可以在音箱上是實(shí)現(xiàn)購(gòu)物，或 者借助第三方應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其他類型的 O2O服務(wù)。比如：打車、訂機(jī)票、餐廳、查 物流等，可以在不打開手機(jī)的情況下，進(jìn)一步

12、方面人們的生活。5、生活小工具基于家庭的使用場(chǎng)景， AI 智能音箱還開發(fā)了一些非常實(shí)用的小工具。如有些 AI 智能音箱，它擁有如計(jì)算器、單位換算、查限行、星座運(yùn)勢(shì)、留 言機(jī)等小工具，在日常生活中用途還是很多的，而且相比人們常用的智能手機(jī)， AI 智能音箱只需“動(dòng)嘴”，自然也會(huì)更加方便。目前 AI 智能音箱已經(jīng)擁有非常豐富的功能了， 但是對(duì)于 AI 智能音箱整體的 行業(yè)來說， AI 智能音箱依然處于初級(jí)階段， 最常用的功能還是聽音樂， 其他方面 還需要進(jìn)一步的完善，才能真正應(yīng)用于日常生活。五、AI 智能音箱 APP開發(fā)智能硬件設(shè)備不僅僅再是機(jī)械化的操作， 通過現(xiàn)在的智能硬件結(jié)合軟件的方 式為現(xiàn)在

13、的硬件的設(shè)備賦予了更多的智慧元素。 智能音響 APP開發(fā)是現(xiàn)在智能音 響直接通過 APP或者是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方式，更好地滿足到服務(wù)的需求，就像很多遠(yuǎn) 程操作的方式直接使用智能音響。AI 智能音箱 APP開發(fā)有以下功能：1、一鍵播放：音樂頻道 （ 音樂、兒童、培訓(xùn)、聽書、情感、廣播等 ） 、音樂 管理（我喜歡、本地音樂、最近播放、收藏聲音 ） 、自建歌單、搜索2、播放控制：收藏、上一首、播放、下一首、播放順序、分享、音量調(diào)節(jié)3、智能生活：熱門場(chǎng)景、我的消息、個(gè)性化鬧鐘、智能家居4、WIFI 連接，播放音樂：下載手機(jī) APP后，可實(shí)現(xiàn)一鍵連接 WIFI，比藍(lán)牙音箱傳輸速率更快，無細(xì)節(jié)損失，抗干擾能力更

14、強(qiáng)，無論室內(nèi)還是室外都可以輕 松使用 ;5、智能語音交互：配合手機(jī) APP語音控制，實(shí)現(xiàn)人性化的語音控制，語音 控制搜索、播放、切換或暫停歌曲 ;6、在線音樂系統(tǒng)：連接設(shè)置、音樂的收藏和分享，一個(gè) APP全部搞定，隨 時(shí)獲取海量音樂及電臺(tái)內(nèi)容，讓用戶可以輕松點(diǎn)播所喜愛的內(nèi)容 ;3、 APP遠(yuǎn)程遙控：通過 AI 智能音箱 APP可以遠(yuǎn)程控制音樂播放，并可以完 成曲目播放、音量調(diào)節(jié)、一鍵收藏等功能 ;六、AI 智能音箱的特點(diǎn)AI 智能音箱是目前市場(chǎng)上最好的消費(fèi)級(jí) AI 產(chǎn)品之一，它將多項(xiàng)人工智能技 術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新融合，從技術(shù)難度上來說并不是頂尖的，但能讓普通人也享受到科技 的樂趣。1、AI 智能音箱的

15、控制方式 ：普通音箱一般通過遙控器、 機(jī)身按鈕進(jìn)行控制。而 AI 智能音箱是可以以移動(dòng)端應(yīng)用作為控制中心，進(jìn)行操控，此外也會(huì)兼 容手勢(shì)識(shí)別、語音控制等控制方式，以簡(jiǎn)單有效地傳遞指令，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。目 前 AI 智能音箱的人機(jī)交互是最新的使用方式，語音交互在未來控制端是大勢(shì)所2、AI 智能音箱的通信手段：通過藍(lán)牙、 Wi-Fi 、 NFC等來傳遞數(shù)據(jù)。 NFC可瞬間連接，過程簡(jiǎn)單直接。藍(lán)牙和 Wi-Fi 的信息傳輸，在傳輸質(zhì)量上平分秋色， 在成本上 Wi-Fi 略高。3、AI 智能音箱的增值功能：會(huì)根據(jù)消費(fèi)群體的一些痛點(diǎn)需求，集成增值功 能，較常見的有集成鬧鐘、收音機(jī)、播報(bào)天氣等功能，也有集成智

16、能朗讀、智能 座機(jī)、甚至智能語音機(jī)器人助手來進(jìn)行語音購(gòu)物、語音信息查詢等功能。七、AI 智能音箱的工作原理AI 智能音箱不僅僅是音箱， 它是新一代的人機(jī)交互的入口。 它以藍(lán)牙音箱的 形式集成了播放網(wǎng)絡(luò)音樂、查詢各類信息、語音娛樂互動(dòng)甚至控制智能家電等功 能于一身。依托這些年來人工智能和語音識(shí)別技術(shù)的高速發(fā)展，如今的 AI 智能 音箱可以對(duì)用戶的語音指令進(jìn)行正確且及時(shí)的反饋。下面分別闡述 AI 智能音箱 兩大功能是如何實(shí)現(xiàn)的：1)AI 智能音箱提供內(nèi)容和服務(wù)的工作原理：假設(shè)消費(fèi)者向 AI 智能音箱發(fā)出 “查詢 A到 B的機(jī)票”的指令，AI 智能音箱的語音交互系統(tǒng)通過語音算法本地處 理單元和音頻解

17、碼單元收集語音、 降噪、識(shí)別喚醒詞、 將語音信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)， 之后將處理后的數(shù)字信號(hào)上傳至云端服務(wù)器， 云端服務(wù)器將進(jìn)行語音數(shù)字編碼識(shí) 別和語義理解，隨后通過調(diào)用機(jī)票預(yù)訂數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息傳遞給 AI 智能音箱， AI 智能音箱將上述數(shù)字信號(hào)通過音效單元還原為語音信號(hào)并播放出來。2)AI 智能音箱控制智能家居的工作原理： 假設(shè)消費(fèi)者向 AI 智能音箱發(fā)出“關(guān) 閉電燈”的指令， AI 智能音箱通過語音收集、 語音識(shí)別后將語音數(shù)字編碼通過云 端服務(wù)器進(jìn)行語義理解，并將得到的信息回饋回到家庭路由器，通過路由器廣播 這條控制指令，智能家居設(shè)備擁有各自唯一的 IP 號(hào)，智能家居能夠識(shí)別指令中 是否涉及自身

18、的 IP 號(hào)，最終電燈的插座識(shí)別完成后，完成關(guān)閉電燈的指令。AI 智能音箱的智能語音交互系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)其智能化的關(guān)鍵技術(shù)， 智能語音交互 系統(tǒng)需要具備： 1）遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別， 2）喚醒詞喚醒， 3）語音識(shí)別， 4）語義理解。任何支 持智能語音交互系統(tǒng)的設(shè)備都可以成為以語音作為媒介的控制中樞， 因此除了 AI 智能音箱外，還可以運(yùn)用于汽車、手機(jī)、可穿戴設(shè)備。八、AI 智能音箱使用方法從廣場(chǎng)舞音箱到隨身攜帶的藍(lán)牙音箱， WiFi 無線 AI 智能音箱走入人們的生 活，越來越多被年輕人和老年群體得認(rèn)可。打破很多的老傳統(tǒng)，讓 AI 智能音箱 有了發(fā)展的新趨勢(shì)。下面讓筆者來介紹一下 WiFi 無線音箱的幾種連接方

19、式：1、通過有線網(wǎng)口直接連接的，音箱背面都有 rj45 網(wǎng)口 ;2、通過有線網(wǎng)口在設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)的這種就像路由器一樣重啟能聯(lián)網(wǎng) ;3、WiFi 無線 AI 智能音箱連接無線熱點(diǎn)后進(jìn)項(xiàng)設(shè)置來進(jìn)項(xiàng)播放音樂 ;4、通過 usb 接口和 pc 端進(jìn)行連接，設(shè)置后進(jìn)行播放 ;5、就是通過手機(jī) app 進(jìn)行連接，這也是目前被大多數(shù)廠商所采用最多的一使用的時(shí)候按照說明書是很少出現(xiàn)問題的，在很復(fù)雜的局域網(wǎng)中會(huì)出現(xiàn)問 題，比如公司的網(wǎng)絡(luò)。使用家里的路由器基本不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題。九、AI 智能音箱市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀2018年全年 AI 智能音箱的出貨量高達(dá) 8620萬臺(tái)，是 2017全年的 3 倍。全 球 AI 智能音箱市場(chǎng)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。亞馬遜和谷歌依然遙遙領(lǐng)先，中國(guó) 品牌正在奮力追趕。在 2018年的爆發(fā)式增長(zhǎng)之后，有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè) 2019 年的增速或 僅為 2018 年的一般。此外，中國(guó) AI 智能音箱普及率遠(yuǎn)低于歐美國(guó)家，中國(guó)市場(chǎng) 仍存在較大增長(zhǎng)空間。 2019年中國(guó) AI 智能音箱用戶或超過美國(guó)， 達(dá)到 8550萬人。中國(guó) AI 智能音箱增長(zhǎng)空間大， 2019 年中國(guó)將超越美國(guó)，擁有 8550