探究GSM的智能家居语音控制系统

舒帆

摘 要：智能家居是建筑与信息技术以及电子高科技技术等现代高技术手段组成的产物，它的出现满足了人们对住宅高性能、智能化的要求，智能家居语音控制系统以家具电器以及家电设备为主要的控制对象，利用了自动控制技术、电子通信技术将家庭日常生活相关的设备进行高效集成，目前在我国使用十分广泛。本文则重点讲解智能家居的语音控制系统。

关键词：GSM;智能家居;语音控制系统

前言：随着智能家居产业的快速发展，照明、安防、家电等主要智能家居制造商也推出了种多智能化产品，通过无线传感技术以及智能AI来增加用户使用的便利性以及舒适度。一体化前端和语音控制的智能产品逐渐成为家居主流。通过成熟的语音控制系统，可以大大提高智能家居的可操作性，让人们的生活变得更加便捷智能。

一、语音控制系统功能需求分析

（一）语音开关控制需求

既然是智能家居语音控制系统，也就意味着家居可以根据我们的某些语音进行相应的操作。而语音开关系统则在智能家居中发挥着重要的作用，比如说现代家庭中经常用到的加湿器、控制灯等，当听到人们发出的语音控制可以进行开、关这些基本的功能操作。并且最重要的是，人们不需要担心距离过远而导致语音控制失效，实际上这些语音可以传输到卧室、厨房等来控制电器，并且这些电器都有备用的控制系统，也就是传统的手动。而开关设备的操作基本是通过控制的终端接收到相应的信号之后，然后就会对设备发送信号，比如说“打开电视机”，而接收端会对信号进行迅速的处理，然后将数据内部的命令进行整合，将信号发送到USB接口，最后通过转换接口将信号转为家居所需的数据，并且对应电脑的翻译码进行编译。家居中的不同数字编码对应不同的操作指令，从而可以辨别人们的语音，进行正确的操作。

（二）语音的红外功能需求

除了上述所讲之外，系统还可以通过人们的声音控制热水器、音乐播放器等与红外相关的电器，主要原因就在于系统可以让内部的板子学习不同类型以及不同阶段的红外波，然后再通过对应的软件系统将红外波转化为系统想要的信号。然后再对有红外设备的电器进行控制。一般上我们为了能够准确收集到电器的控制系统发出来的红外光，最关键的一步就是对红外光进行深入的分析以及解码，这样才能够进行后续的信号处理，对上升以及下降的信号进行详细的记录，我们还要了解控制面板中每一个按键所代表的特殊含义以及功能，从而方便主板对其进行解析。我们知道，目前家中最常使用的电视机以及空调等都有遥控器对其进行控制，所以说红外系统的控制使得人们使用智能电器变得更加方便，减少了失误，方便人们的使用以及管理。

（三）场景模式功能需求

很多人不了解情景模式功能的具体意义，实际上，从名称上看，我们就可以知道场景模式为人们进行设备管理提供了一键式操作。场景模式主要是为人们设定好定时场景下的家居服务，也就是允许人们在外出时设置好家中器具的使用模式，并且可以按照用户的需求对家居进行需求配置。比如说在晚上时，用户可以通过场景模式的设置，打开厨房以及餐厅的灯光，而将其他场所的灯光关闭，不仅可以满足人们实际的生活需求，还避免了资源浪费。对其进行场景模式设置的另一个好处就在于，现代居民的生活节奏普遍比较快，人们可能会经常需要到另一个城市出差，再慌乱之中可能忘记关闭家中的水龙头或者是电源，为了避免安全事故的发生，人们可以通过语音模式进行远程控制，模拟出家中无人的场景，人们不必再对家居一个一个处理，提高了工作效率，使得人们的生活更加智能化。

二、非功能需求分析

（一）性能需求

对于智能家居的语音控制而言，除了人们在使用过程中所需要使用到的功能之外，还包括一些非功能需求。比如说，人们可能会疑惑如何才可以保证家居电器在听到用户的语音之后进行迅速的反应，并打开相应的开关。实际上，我们在本文中所讲解的性能则是系统的计算以及响应速度。我们知道很多软件都会对设备的实际使用情况造成一定的影响，比如说系统架构、算法设计等，如果这些结构的设计不合理，就会导致智能家居的性能受到影响，从而影响人们的使用体验。但是在近些年的科技发展过程中，人们对常见的一些问题进行了分析和解决，所以系统在设计实现智能家居的时候，可以以最快的速度识别出这些性能问题并进行及时的处理，满足用户的实际需求。

（二）系统安全需求

那么有人会疑问，既然可以以语音对家用电器进行控制，那么如何才能保证家居设备只能识别用户的声音，避免其他人对家居进行控制，从而使用户的经济以及安全受到威胁呢？这主要依赖于系统的安全需求，安全性系统主要包括几个方面。首先，系统会保证所使用的平台的安全性，比如说智能家居的APP系统的安全性，开发平台的安全性以及第三方组件的安全性，只有保证这三方的安全性都符合要求才可以进行后续的操作，另外就是软件自身的安全性，在使用APP的时候需要核实用户的身份，并且同一个软件只能够绑定一个用户的身份，因此就解决了多人对家居进行操作的问题，另外软件自身存在保密系统，不容易受到病毒的侵害，从而保证了数据的安全，系统自身的保密性也确保了用户的隐私以及数据不会被泄露。

（三）可靠性需求

每隔一段时间，随着技术的进步，系统会进行自动更新，并对先前存在的系统漏洞进行补救，并且可以对软件进行分析，确保软件可以正常运行。在分析过程中涉及到的数据以及测评结果都会作为系统可靠性的依据对后续的工作进行改善。比如说，如果用户正在使用的过程中，突然遇到了系统崩溃，不能启动的现象，那么对于用户来讲是不能夠忍受的，会对用户产生十分差的使用感受，从而用户对该系统的评分就会变得很低，长期这样下去，选择该系统的用户数量变得越来越少，该系统也会逐渐衰落，所以说在设计系统的时候，必须充分考虑可靠性的问题。

三、语音控制系统的技术原理

智能家居，指的就是利用计算机等高新技术对家庭中的各类电器设备进行远程控制，智能家居就是将家庭中的与信息化有关的家庭用具以及通信设备通过计算机技术将其连接成为一个整体，从而方便人们进行统一的管理，并且还可以使得家居的设备与现代社会的大环境保持一致。语音识别技术是硬件设备识别出语音信号内容并将其转化为文字的一种控制手段，在智能家居中运用很广泛。

四、智能家居语音控制系统的研究现状以及存在问题

和传统的家居环境相比，智能家居使得人们的生活质量得到显著提高，虽然智能家居在我国的发展已有很长的时间，但是这只是上层家庭的选择，对于一般家庭而言，经济条件和智能家居的装置没办法进行匹配，同时和发达国家相比，我国的智能家居水平还存在很大的差距，难以跟上发达国家的节奏，因此还需要我们不断努力，进行深入研究，不断提升我国智能家居的水平。

五、总结

目前越来越多的人们选择智能化的家居，从而满足智能化的要求。并且我国在不断的探索智能家居的过程中也遇到了很多困难，比如说市场混乱、智能化水平不高的状况，这也在一定程度上阻碍了我国智能家居的发展，但是在不断探索中，我们也总结了很多的改善措施，解决了智能家居花费高、操作难的问题，使得我国的智能家居水平朝向高端化发展。

参考文献：

[1].申利民，刘冬香.基于GSM智能家居控制系统的设计[J].传感器世界，2011，017（001）：32-36.

[2].杨叶芬，叶成景.基于GSM的智能家居语音控制系统[J].计算机系统应用，2017（2）.