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    AI智能音箱設計方案
    來源:深圳市賽億科技開發有限公司作者:日期:2019-08-16 11:10:32點擊:226次

      隨著智能科技的不斷發展,我們身邊的產品隨時都能被攻城獅們賦予智慧。比如我們傳統的家居音箱,以前它只能連接電腦或者手機藍牙來當成外置揚聲器播放,而現在它被程序猿賦予了更加人性化的的操作和功能,可以與無線網絡連接,在線點播音樂、手機操控、語音交互等,成為了現下最為火爆的智能AI音箱,為我們帶來了全新的娛樂體驗。許多商家都開始發布了自家的AI智能音箱產品,一場大戰已經打響,市面上玲瑯滿目的AI音箱都奔赴在路上,有些因為質量不好而被淘汰,也有出色的在競爭中脫穎而出。從外觀上看,首先采用錐體的造型設計,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,用來當作家庭裝飾也會顯得別具一格。
     

    AI智能音箱設計方案
     

      目錄

      一、AI智能音箱方案介紹

      二、AI智能音箱的優點

      三、AI智能音箱技術設計方案

      四、AI智能音箱功能介紹

      五、AI智能音箱APP開發

      六、AI智能音箱的特點

      七、AI智能音箱的工作原理

      八、AI智能音箱使用方法

      九、AI智能音箱市場發展現狀

      十、AI智能音箱發展前景

      正文

      一、AI智能音箱方案介紹

      AI智能音箱,是一個音箱升級的產物,是家庭消費者用語音進行上網的一個工具,智能音響具備智能語音交互系統、互聯網服務內容,同時,可擴展更多設備、內容接入的智能終端產品。智能音響是在傳統音響的基礎上增加了智能化功能,AI智能音箱采用的是WI-FI網絡連接方式,可完全脫離手機、平板等智能設備后自主播放各種影音,無需依附于任何外在設備,這也是它與藍牙音箱使用上最大不同。另一方面可提供音樂、有聲讀物等內容服務、APP應用等互聯網服務,同時實現場景化智能家居控制。作為新的智能硬件產品,智能音響市場規模巨大。它是家庭消費者用語音進行上網的一個工具,比如點播歌曲、上網購物,或是了解天氣,它也可以對智能家居設備進行控制,比如打開窗簾、設置冰箱溫度、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。
     

    AI智能音箱設計方案
     

      二、AI智能音箱的優點

      AI智能音箱是人工智能與傳統音箱結合的產物。其基本原理是用戶使用自然語言與機器(即音箱)交流,音箱通過識別用戶的語音指令完成相應任務,如點播音樂、收聽新聞、設置日程、查詢信息等。

      1、音質:音質對于任何一臺音響來說,都是衡量好壞的標準。好的音箱在一支張動態范圍大的樂曲中,能夠明顯辨聽出其低音份量與高音份量的瞬間動態爆發力。以至于其音色冷、暖,細膩程度、樂曲層次分明都能表現出來。

      2、穩定性:當設備一旦被冠上“智能“的名號以后,由于無線連接存在不確定的干擾因素,所以穩定性對于一臺AI智能音箱來說也至關重要,誰會希望欣賞一首歌時,斷斷續續呢?

      3、外觀:音箱是擺在家中的一種飾品,外觀好看的音箱確實比較賞心悅目,除了音質要好以外,對于外觀造型,我們當然也要有所追求。

      4、易用性:其實一臺AI智能音箱需要考慮的是易用性,無論是藍牙連接,還是WiFi連接,最最重要就是容易連接上,連接過程需要簡單不繁瑣,才能給你較好的體驗。

      三、AI智能音箱技術設計方案

      目前市場上類似AI智能音箱的產品只具有簡單的語音交互、音樂播放功能、手機APP 控制功能,在實際使用過程中這些產品只能相當于一個帶語音功能的無線音響,產品功能比較單一,無法滿足人們越來越高的使用需求。為了克服現有技術中存在的不足,我愛物聯網提供一種能夠發出全彩LED光、具備人工智能語音交互功能且能夠實時監測環境參數的多功能AI智能音箱。

      1、AI智能音箱技術方案

      為實現上述目的,本實用新型提供一種多功能AI智能音箱系統,其特征在于:包括控制系統,控制系統分別連接著觸摸板、麥克風處理模塊、RF接收模塊、 OLED顯示模塊、喇叭、LED驅動系統、語音模塊以及無線接收模塊,LED驅動系統通過LED線排連接著LED燈,控制系統通過無線接收模塊連接著手機APP,RF接收模塊與RF發射器相配合用于無線接收RF發射器發射出的實時探測數據。

      2、AI智能音箱系統的設計原理為

      LED燈能夠發出全彩LED光,通過在OLED顯示模塊上進行調節設置,可將音箱所處的房間內營造出自己偏愛的感情色彩;RF發射器能夠通過傳感器探測到周圍環境中的溫度、濕度、二氧化碳濃度、總揮發性有機物濃度、PM25、 PM10的實時數據,并且發送給RF接收模塊,RF接收模塊將接收到的數據傳遞給控制系統,控制系統通過無線接收模塊將實時數據傳送至用戶的手機APP,用戶可以通過手機APP設定環境參數的監控臨界值,當環境參數超過臨界值時,手機APP會進行自動報警,提醒用戶當前的環境健康狀況,另外用于也可以通過手機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,無線接收模塊將數據傳遞給控制系統,控制系統經過麥克風處理模塊進行音頻功率放大處理后,通過喇叭播放相應的曲目;語音模塊的設置使得本系統具備了人工智能語音交互功能,用戶可以通過語音模塊詢問一些科技、人文相關的知識、播放音樂、或者控制家居中的設備,使得人們在寂寞的時候可以把她當做一個小孩去交流,在一定程度上釋放人們的情感壓力。

      3、AI智能音箱技術特征

      1)包括控制系統,控制系統分別連接著觸摸板、麥克風處理模塊、RF接收模塊、OLED顯示模塊、喇叭、LED驅動系統、語音模塊以及無線接收模塊,LED驅動系統通過LED線排連接著LED燈,控制系統通過無線接收模塊連接著手機APP,RF接收模塊與RF發射器相配合用于無線接收RF發射器發射出的實時探測數據。

      2)控制系統和LED驅動系統均連接著電源適配器。

      3)手機APP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罩,燈罩的頂端設置有頂蓋,網罩的底部設置有底座,網罩內設置有主板,主板連接著喇叭和燈板,燈罩內設置有光擴散罩,燈板位于光擴散罩內,頂蓋和燈罩之間從上往下依次設置有觸摸板、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,網罩的外表面設置有OLED屏,OLED屏連接著主板,OLED屏上設置有OLED亮窗。
     

    AI智能音箱設計方案
     

      四、AI智能音箱功能介紹

      目前AI智能音箱已經擁有非常豐富的功能了,但是對于AI智能音箱整體的行業來說,AI智能音箱依然處于初級階段,最常用的功能還是聽音樂,其他方面還需要進一步的完善,才能真正應用于日常生活。

      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勢。設計師在AI智能音箱的語音交互方面進行了深入的研究,增強其對于自然語義的理解,讓用戶可以通過語音來操控AI智能音箱,從最基本的語音點歌,到相對比較復雜的上網購物,甚至是對智能家居的所有設備進行控制。

      2、有聲資源播放

      音箱作為一種播放載體,自然離不開內容的支撐,而對于AI智能音箱來說,內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、蜻蜓FM電臺等。

      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,它將會作為一個萬能的語音遙控器,控制燈光、窗簾、電視、空調、洗衣機、電飯煲等智能家居設備,對智能家居來說,僅僅使用手機APP操控并不符合物聯網的最終概念,語音交互才是理想模式。這個功能的實現還需家居設備支持不過現在智能家居設備還未普及,AI智能音箱的控制終端之路還漫長。

      4、生活O2O服務

      生活服務也是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用的合作,提供查詢周邊、餐廳促銷信息、路況、火車、機票、酒店等信息。

      通過自身依靠的強大電商平臺,用戶通過語音可以在音箱上是實現購物,或者借助第三方應用,實現其他類型的O2O服務。比如:打車、訂機票、餐廳、查物流等,可以在不打開手機的情況下,進一步方面人們的生活。

      5、生活小工具

      基于家庭的使用場景,AI智能音箱還開發了一些非常實用的小工具。

      如有些AI智能音箱,它擁有如計算器、單位換算、查限行、星座運勢、留言機等小工具,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,AI智能音箱只需“動嘴”,自然也會更加方便。

      目前AI智能音箱已經擁有非常豐富的功能了,但是對于AI智能音箱整體的行業來說,AI智能音箱依然處于初級階段,最常用的功能還是聽音樂,其他方面還需要進一步的完善,才能真正應用于日常生活。
     

    AI智能音箱設計方案
     

      五、AI智能音箱APP開發

      智能硬件設備不僅僅再是機械化的操作,通過現在的智能硬件結合軟件的方式為現在的硬件的設備賦予了更多的智慧元素。智能音響APP開發是現在智能音響直接通過APP或者是移動互聯網方式,更好地滿足到服務的需求,就像很多遠程操作的方式直接使用智能音響。

      AI智能音箱APP開發有以下功能:

      1、一鍵播放:音樂頻道(音樂、兒童、培訓、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、音量調節

      3、智能生活:熱門場景、我的消息、個性化鬧鐘、智能家居

      4、WIFI連接,播放音樂:下載手機APP后,可實現一鍵連接WIFI,比藍牙音箱傳輸速率更快,無細節損失,抗干擾能力更強,無論室內還是室外都可以輕松使用;

      5、智能語音交互:配合手機APP語音控制,實現人性化的語音控制,語音控制搜索、播放、切換或暫停歌曲;

      6、在線音樂系統:連接設置、音樂的收藏和分享,一個APP全部搞定,隨時獲取海量音樂及電臺內容,讓用戶可以輕松點播所喜愛的內容;

      3、APP遠程遙控:通過AI智能音箱APP可以遠程控制音樂播放,并可以完成曲目播放、音量調節、一鍵收藏等功能;

      六、AI智能音箱的特點

      AI智能音箱是目前市場上最好的消費級AI產品之一,它將多項人工智能技術進行創新融合,從技術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智能音箱的控制方式 :普通音箱一般通過遙控器、機身按鈕進行控制。

      而AI智能音箱是可以以移動端應用作為控制中心,進行操控,此外也會兼容手勢識別、語音控制等控制方式,以簡單有效地傳遞指令,增強用戶體驗。目前AI智能音箱的人機交互是最新的使用方式,語音交互在未來控制端是大勢所趨。

      2、AI智能音箱的通信手段:通過藍牙、Wi-Fi、NFC等來傳遞數據。NFC可瞬間連接,過程簡單直接。藍牙和Wi-Fi的信息傳輸,在傳輸質量上平分秋色,在成本上Wi-Fi略高。

      3、AI智能音箱的增值功能:會根據消費群體的一些痛點需求,集成增值功能,較常見的有集成鬧鐘、收音機、播報天氣等功能,也有集成智能朗讀、智能座機、甚至智能語音機器人助手來進行語音購物、語音信息查詢等功能。
     

    AI智能音箱設計方案
     

      七、AI智能音箱的工作原理

      AI智能音箱不僅僅是音箱,它是新一代的人機交互的入口。它以藍牙音箱的形式集成了播放網絡音樂、查詢各類信息、語音娛樂互動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別技術的高速發展,如今的AI智能音箱可以對用戶的語音指令進行正確且及時的反饋。下面分別闡述AI智能音箱兩大功能是如何實現的:

      1)AI智能音箱提供內容和服務的工作原理:假設消費者向AI智能音箱發出“查詢A到B的機票”的指令,AI智能音箱的語音交互系統通過語音算法本地處理單元和音頻解碼單元收集語音、降噪、識別喚醒詞、將語音信號轉為數字信號,之后將處理后的數字信號上傳至云端服務器,云端服務器將進行語音數字編碼識別和語義理解,隨后通過調用機票預訂數據庫中的信息傳遞給AI智能音箱,AI智能音箱將上述數字信號通過音效單元還原為語音信號并播放出來。

      2)AI智能音箱控制智能家居的工作原理:假設消費者向AI智能音箱發出“關閉電燈”的指令,AI智能音箱通過語音收集、語音識別后將語音數字編碼通過云端服務器進行語義理解,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,智能家居設備擁有各自唯一的IP號,智能家居能夠識別指令中是否涉及自身的IP號,最終電燈的插座識別完成后,完成關閉電燈的指令。

      AI智能音箱的智能語音交互系統是實現其智能化的關鍵技術,智能語音交互系統需要具備:1)遠場識別,2)喚醒詞喚醒,3)語音識別,4)語義理解。任何支持智能語音交互系統的設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,還可以運用于汽車、手機、可穿戴設備。

      八、AI智能音箱使用方法

      從廣場舞音箱到隨身攜帶的藍牙音箱,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可。打破很多的老傳統,讓AI智能音箱有了發展的新趨勢。下面讓筆者來介紹一下WiFi無線音箱的幾種連接方式:

      1、通過有線網口直接連接的,音箱背面都有rj45網口;

      2、通過有線網口在設置無線網絡的這種就像路由器一樣重啟能聯網;

      3、WiFi無線AI智能音箱連接無線熱點后進項設置來進項播放音樂;

      4、通過usb接口和pc端進行連接,設置后進行播放;

      5、就是通過手機app進行連接,這也是目前被大多數廠商所采用最多的一種。

      使用的時候按照說明書是很少出現問題的,在很復雜的局域網中會出現問題,比如公司的網絡。使用家里的路由器基本不會出現這樣的問題。
     

    AI智能音箱設計方案
     

      九、AI智能音箱市場發展現狀

      2018年全年AI智能音箱的出貨量高達8620萬臺,是2017全年的3倍。全球AI智能音箱市場呈現出爆發式增長態勢。亞馬遜和谷歌依然遙遙領先,中國品牌正在奮力追趕。在2018年的爆發式增長之后,有機構預測2019年的增速或僅為2018年的一般。此外,中國AI智能音箱普及率遠低于歐美國家,中國市場仍存在較大增長空間。2019年中國AI智能音箱用戶或超過美國,達到8550萬人。

      中國AI智能音箱增長空間大,2019年中國將超越美國,擁有8550萬AI智能音箱用戶。據統計,2018年在中國有3420萬人使用AI智能音箱,比前一年有大幅增長,隨著制造商的積極競爭,2019年中國AI智能音箱市場仍將保持快速增長。根據eMarketer2019年AI智能音箱市場趨勢觀察的預測,2019年中國將擁有8550萬AI智能音箱用戶,超過美國7420萬的用戶數量,而AI智能音箱的普及率也將達到10%。但是數據顯示,AI智能音箱在美國網民中的普及率為26、0%,遠高中國的10、0%,因此未來中國AI智能音箱領域還有極大的發展空間。

      十、AI智能音箱發展前景

      在很多人眼里依舊是新潮玩意的AI智能音箱,往往具備智能家居聲控中心和個人助理兩大核心功能。通過AI智能音箱可以實現對家居中的智能電器進行聯網和語音控制,同樣也可完成日常安排、訂餐廳、叫車、閱讀、翻譯、通話等類似個人助理的功能。AI智能音箱的優勢在于其能夠通過語音實現“隔空操作”,在人們不方便使用手機或其他電子設備時提供幫助。

      一般而言,一個新的產品概念能否被市場所接受,技術先進與否只是評判維度之一,真正關鍵的在于能否和消費者已知的觀念、體驗產生足夠的關聯。在AI智能音箱產品逐漸被熱議,各大家電產商也紛紛不忘擠進如此潮流以分得一杯羹。以美國AI智能音箱市場發展為例,據業內人士預測,AI智能音箱在2020年會覆蓋75%的美國家庭,達到9420萬臺設備。國際上的市場想必也更為可觀。