CN106603669A - 分布式主从设备的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式主从设备的控制方法,包括步骤:主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;主设备接收云端返回的命令数据;主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。本发明还公开了一种分布式主从设备的控制系统。本发明对请求数据的分析处理由主设备和/或云端处理,功能简单、价格低廉的从设备可以发送请求数据,并接收主设备和/或云端对请求数据的命令数据,从而降低在大空间环境或多个房间中的使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及音响技术领域,尤其涉及一种分布式主从设备的控制方法及系统。
背景技术
当前的WIFI音响类产品,具有语音控制IOT、播放歌曲、百科知识等功能,但具备此类功能的WIFI音响类产品,平台对产品硬件的要求较高,需要集成MIC阵列、WIFI模组、具有编解码功能的主控芯片,单个平台成本都较高,且在大空间环境或多个房间中使用时,需要多个该产品,进一步增加了使用费用,使用局限性较大。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种分布式主从设备的控制方法及系统,旨在解决目前的WIFI音响类产品成本高,在大空间环境或多个房间中使用时,需要多个该产品,使用成本高的问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种分布式主从设备的控制方法,包括以下步骤:
主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;
主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;
主设备接收云端返回的命令数据;
主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。
优选地,所述主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备的步骤包括:
当命令数据为控制指令时,所述主设备将所述控制命令通过射频通信发送至所述控制命令对应的被控设备,以控制所述被控设备的运行。
优选地,所述主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备的步骤包括:
当所述命令数据为播放指令时,所述主设备将命令数据对应的码流解码成可播放数据;
将所述解码后的可播放数据通过射频通信发送到所述命令数据指向的从设备,以供所述从设备播放所述解码后的可播放数据。
优选地,所述主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据的步骤包括:
当请求数据为语音信号时,主设备对语音信号进行降噪;
主设备将降噪后的语音信号传输到云端。
优选地,所述方法还包括:
当主设备与云端无法通信,和/或主设备可对请求数据进行处理时,主设备对请求数据进行处理生成处理数据;
主设备将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种分布式主从设备的控制系统,包括:
主设备,用于主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;及
将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;及
接收云端返回的命令数据;及
将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。
优选地,所述主设备,还用于当命令数据为控制指令时,将所述控制命令通过射频通信发送至所述控制命令对应的被控设备,以控制所述被控设备的运行。
优选地,所述主设备包括:
解码单元,用于当所述命令数据为播放指令时,将命令数据对应的码流解码成可播放数据;
射频单元,用于将所述解码后的可播放数据通过射频通信发送到所述命令数据指向的从设备,以供所述从设备播放所述解码后的可播放数据。
优选地,所述主设备包括:
降噪单元,用于当请求数据为语音信号时,对语音信号进行降噪;
WIFI单元,用于将降噪后的语音信号传输到云端。
优选地,所述主设备包括:
处理单元,用于当主设备与云端无法通信,和/或主设备可对请求数据进行处理时,对请求数据进行处理生成处理数据;
发送单元,用于将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备。
本发明通过主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;主设备接收云端返回的命令数据;主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。对请求数据的分析处理由主设备和/或云端处理,功能简单、价格低廉的从设备可以发送请求数据,并接收主设备和/或云端对请求数据的命令数据,从而降低在大空间环境或多个房间中的使用成本。
附图说明
图1为本发明分布式主从设备的控制方法的第一实施例的流程示意图;
图2为图1中步骤S20一实施例的细化流程示意图;
图3为图1中步骤S40一实施例的细化流程示意图;
图4为本发明分布式主从设备的控制方法的第二实施例的流程示意图;
图5为本发明分布式主从设备的控制系统的第一实施例的功能模块示意图;
图6为图5中主设备一实施例的细化功能模块示意图;
图7为图5中主设备一实施例的细化功能模块示意图;
图8为本发明分布式主从设备的控制系统的第二实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种分布式主从设备的控制方法。
参照图1,图1为本发明分布式主从设备的控制方法的第一实施例的流程示意图。
在一实施例中,所述分布式主从设备的控制方法包括:
步骤S10,主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;
本发明一实施例中,所述主设备为具有WIFI功能的音箱(WIFI音箱),WIFI音箱基本上的带宽都能保证在150Mbps以上,对于无损音乐和视频的传输效果得到了很大的提升。由于WIFI音箱需要外挂一个CPU(Central Processing Unit,中央处理器),以便用来检查IP密码地址,就算没有CPU,也需要有一个MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)来保证工作,因此,WIFI音箱的传输距离和穿墙能力更好,但价格也相对较高。射频通信系统能够实现射频通信,射频通信系统的价格低廉,但传输距离也较短,一般在十几米以内。为了进一步降低成本,从设备中不使用CPU或MCU等价格高昂的处理芯片,从设备采用射频通信系统与主设备进行射频通信,将接收到的请求数据通过射频通信传输到主设备。
步骤S20,主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;
主设备具有WIFI功能,能够与手机等智能终端进行通信,例如,将手机中的音乐通过主设备进行播放,但是从设备只能进行短距离的射频通信,且没有WIFI功能的情况下,需要通过主设备与其他设备通信。当然,通过射频通信,降低了对WIFI的依赖,在没有WIFI的情况下,主设备与从设备也可以进行通信,实现部分功能,例如,与电灯等设备相连,在卧室可关闭客厅的电灯等,实现智能家居。从设备具有声音采集功能,能够采集用户发出的请求数据,当然,也可能是其他类型的请求数据,因此,主设备在接收到从设备发过来的请求数据时,先要经过初步处理,例如,分析请求数据的类型,对请求数据进行降噪处理或初步识别等,再将经过初步处理的请求数据通过WIFI传输到云端。
参照图2,图2为图1中步骤S20一实施例的细化流程示意图;所述步骤S20包括:
步骤S21,当请求数据为语音信号时,主设备对语音信号进行降噪;
步骤S22,主设备将降噪后的语音信号传输到云端。
从设备通过麦克风采集语音信号,一般来说,主设备安装的是麦克风阵列,从设备安装的是单个麦克风。为了延长设备使用寿命及节约电能,在不需要接收语音信号时,麦克风通常处于休眠状态,在需要接收语音信号时,可以采用PUSH TALK等灵活唤醒方式唤醒从设备,进一步降低成本;例如,PUSH TALK为“叮咚叮咚”,用户在语音信号前面加上“叮咚叮咚”,“叮咚叮咚,放音乐”。麦克风采集语音信号的同时也会采集到环境中的噪音或其他干扰信号,由主设备对从设备采集的语音信号进行降噪等初步处理,还可以包括识别语音信号是否有效等,例如,门铃的“叮咚叮咚”声唤醒从设备后接收的语音信号实际是无效信号等。因此,在主设备中可以增加语音识别功能,即将语音信号转化为文字或者指令,语音识别的基本原理过程为:对接收的原始语音信号进行预处理,滤除原始语音信号中的次要信息及背景噪音等,包括抗混叠滤波、预加重、模/数转换、自动增益控制等处理过程,再将语音信号数字化;对数字化后的语音信号进行特征提取,形成特征矢量序列;将特征矢量序列与数据库中的特征矢量序列进行匹配以识别语音信号,再将识别的语音信号转化为文字或者指令。主设备将降噪后的语音信号传输到云端,由云端对语音信号进行进一步处理。
步骤S30,主设备接收云端返回的命令数据;
步骤S40,主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。
云端对请求数据进行识别及分析处理,识别请求数据后,云端执行相应的动作;例如,请求数据为播放音乐,则云端匹配音乐数据发送到主设备。接收请求数据的设备与最终执行请求数据对应命令数据的设备可能不是同一设备,例如,向卧室的从设备发送关闭客厅电灯的请求数据,则关闭客厅电灯的请求数据的命令数据发送到客厅的从设备;因此,主设备将接收的命令数据发送至命令数据指向的设备。
本发明一实施例中,所述步骤S40包括:
步骤S41,当命令数据为控制指令时,所述主设备将所述控制命令通过射频通信发送至所述控制命令对应的被控设备,以控制所述被控设备的运行。
本发明一实施例所用主设备和从设备除了可以播放音频等外,还可以与智能家居产品连接,实现对智能家居产品的控制,例如,控制窗帘、电灯的开启和关闭;开启电视播放新闻等。请求数据包括控制指令和播放指令,控制指令包括对产品、设备状态的控制等,播放指令包括播放音乐、语音等。当请求数据为控制指令时,主设备接收从云端返回的控制指令;当请求数据为播放指令时,主设备接收从云端发送过来的播放指令对应的码流。例如,用户发出的请求数据为控制窗帘关闭的控制指令,则云端对请求数据进行分析后,输出用于控制窗帘关闭的控制指令到主设备;用户发出的请求数据为播放音乐的播放指令,则云端对请求数据进行分析后,输出用于播放的音乐的码流到主设备。
参照图3,图3为图1中步骤S40一实施例的细化流程示意图;所述步骤S40包括:
步骤S42,当所述命令数据为播放指令时,所述主设备将命令数据对应的码流解码成可播放数据;
步骤S43,将所述解码后的可播放数据通过射频通信发送到所述命令数据指向的从设备,以供所述从设备播放所述解码后的可播放数据。
云端返回的命令数据中携带有请求数据指向的设备的地址,或其他可以识别请求数据指向的设备的标志,当命令数据为控制指令时,主设备将控制指令发送到控制指令指向的设备;当命令数据为播放指令时,主设备对码流进行解码,将解码后的码流发送到播放指令对应的从设备。主设备是具备解码功能的,为了降低成本,从设备可以不具备解码功能,因此,由主设备将码流解码成从设备可以直接播放的格式,例如,主设备将码流转换成PCM(Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)数据,从设备将接收的PCM数据通过DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)进行播放。
本实施例对请求数据的分析处理由主设备和/或云端处理,功能简单、价格低廉的从设备可以发送请求数据,并接收主设备和/或云端对请求数据的命令数据,从而降低在大空间环境或多个房间中的使用成本。
参照图4,图4为本发明分布式主从设备的控制方法的第二实施例的流程示意图。基于上述分布式主从设备的控制方法的第一实施例,所述方法还包括:
步骤S50,当主设备与云端无法通信,和/或主设备可对请求数据进行处理时,主设备对请求数据进行处理生成处理数据;
步骤S60,主设备将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备。
主设备配备有CPU或MCU,因此,实际上主设备就能够对请求数据进行分析处理生成处理数据,当然,类似于播放新闻等需要从网络上获取数据的请求数据,则需要通过云端进行处理,但是,对于播放本地音乐或者智能家居控制等请求数据,显然云端可以不参与对请求数据的处理,可以在主设备对请求数据进行初步处理的时候判断主设备是否能够对请求数据进行处理,当主设备能够对请求数据进行处理时,由主设备对请求数据进行处理;特别是当主设备与云端无法通信时,在接收到从设备发过来的请求数据时,主设备在自己能够处理的范围内对请求数据进行处理。当请求数据为控制指令时,主设备将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备;当请求数据为播放指令时,主设备对码流进行解码,将解码后的码流发送到处理数据指向的从设备。
本实施例当主设备与云端无法通信,和/或主设备能够对请求数据进行处理时,由主设备对请求数据进行处理;降低了对WIFI的依赖,在没有WIFI的情况下,主设备与从设备也可以进行通信,实现部分功能。
本发明进一步提供一种分布式主从设备的控制系统。
参照图5,图5为本发明分布式主从设备的控制系统的第一实施例的功能模块示意图。
在一实施例中,所述分布式主从设备的控制系统包括主设备10。
所述主设备10,用于主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;
本发明一实施例中,所述主设备为具有WIFI功能的音箱(WIFI音箱),WIFI音箱基本上的带宽都能保证在150Mbps以上,对于无损音乐和视频的传输效果得到了很大的提升。由于WIFI音箱需要外挂一个CPU(Central Processing Unit,中央处理器),以便用来检查IP密码地址,就算没有CPU,也需要有一个MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)来保证工作,因此,WIFI音箱的传输距离和穿墙能力更好,但价格也相对较高。射频通信系统能够实现射频通信,射频通信系统的价格低廉,但传输距离也较短,一般在十几米以内。为了进一步降低成本,从设备中不使用CPU或MCU等价格高昂的处理芯片,从设备采用射频通信系统与主设备进行射频通信,将接收到的请求数据通过射频通信传输到主设备。
所述主设备10,还用于将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;
主设备具有WIFI功能,能够与手机等智能终端进行通信,例如,将手机中的音乐通过主设备进行播放,但是从设备只能进行短距离的射频通信,且没有WIFI功能的情况下,需要通过主设备与其他设备通信。当然,通过射频通信,降低了对WIFI的依赖,在没有WIFI的情况下,主设备与从设备也可以进行通信,实现部分功能,例如,与电灯等设备相连,在卧室可关闭客厅的电灯等,实现智能家居。从设备具有声音采集功能,能够采集用户发出的请求数据,当然,也可能是其他类型的请求数据,因此,主设备在接收到从设备发过来的请求数据时,先要经过初步处理,例如,分析请求数据的类型,对请求数据进行降噪处理或初步识别等,再将经过初步处理的请求数据通过WIFI传输到云端。
参照图6,图6为图5中主设备10一实施例的细化功能模块示意图;所述主设备10包括:
降噪单元11,用于当请求数据为语音信号时,对语音信号进行降噪;
WIFI单元12,用于将降噪后的语音信号传输到云端。
从设备通过麦克风采集语音信号,一般来说,主设备安装的是麦克风阵列,从设备安装的是单个麦克风。为了延长设备使用寿命及节约电能,在不需要接收语音信号时,麦克风通常处于休眠状态,在需要接收语音信号时,可以采用PUSH TALK等灵活唤醒方式唤醒从设备,进一步降低成本;例如,PUSH TALK为“叮咚叮咚”,用户在语音信号前面加上“叮咚叮咚”,“叮咚叮咚,放音乐”。麦克风采集语音信号的同时也会采集到环境中的噪音或其他干扰信号,由主设备对从设备采集的语音信号进行降噪等初步处理,还可以包括识别语音信号是否有效等,例如,门铃的“叮咚叮咚”声唤醒从设备后接收的语音信号实际是无效信号等。因此,在主设备中可以增加语音识别功能,即将语音信号转化为文字或者指令,语音识别的基本原理过程为:对接收的原始语音信号进行预处理,滤除原始语音信号中的次要信息及背景噪音等,包括抗混叠滤波、预加重、模/数转换、自动增益控制等处理过程,再将语音信号数字化;对数字化后的语音信号进行特征提取,形成特征矢量序列;将特征矢量序列与数据库中的特征矢量序列进行匹配以识别语音信号,再将识别的语音信号转化为文字或者指令。主设备将降噪后的语音信号传输到云端,由云端对语音信号进行进一步处理。
所述主设备10,还用于接收云端返回的命令数据;及
将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。
云端对请求数据进行识别及分析处理,识别请求数据后,云端执行相应的动作;例如,请求数据为播放音乐,则云端匹配音乐数据发送到主设备。接收请求数据的设备与最终执行请求数据对应命令数据的设备可能不是同一设备,例如,向卧室的从设备发送关闭客厅电灯的请求数据,则关闭客厅电灯的请求数据的命令数据发送到客厅的从设备;因此,主设备将接收的命令数据发送至命令数据指向的设备。
本发明一实施例中,所述主设备10,还用于当命令数据为控制指令时,将所述控制命令通过射频通信发送至所述控制命令对应的被控设备,以控制所述被控设备的运行。
本发明一实施例所用主设备和从设备除了可以播放音频等外,还可以与智能家居产品连接,实现对智能家居产品的控制,例如,控制窗帘、电灯的开启和关闭;开启电视播放新闻等。请求数据包括控制指令和播放指令,控制指令包括对产品、设备状态的控制等,播放指令包括播放音乐、语音等。当请求数据为控制指令时,主设备接收从云端返回的控制指令;当请求数据为播放指令时,主设备接收从云端发送过来的播放指令对应的码流。例如,用户发出的请求数据为控制窗帘关闭的控制指令,则云端对请求数据进行分析后,输出用于控制窗帘关闭的控制指令到主设备;用户发出的请求数据为播放音乐的播放指令,则云端对请求数据进行分析后,输出用于播放的音乐的码流到主设备。
参照图7,图7为图5中主设备一实施例的细化功能模块示意图;所述主设备10包括:
解码单元13,用于当所述命令数据为播放指令时,将命令数据对应的码流解码成可播放数据;
射频单元14,用于将所述解码后的可播放数据通过射频通信发送到所述命令数据指向的从设备,以供所述从设备播放所述解码后的可播放数据。
云端返回的命令数据中携带有请求数据指向的设备的地址,或其他可以识别请求数据指向的设备的标志,当命令数据为控制指令时,主设备将控制指令发送到控制指令指向的设备;当命令数据为播放指令时,主设备对码流进行解码,将解码后的码流发送到播放指令对应的从设备。主设备是具备解码功能的,为了降低成本,从设备可以不具备解码功能,因此,由主设备将码流解码成从设备可以直接播放的格式,例如,主设备将码流转换成PCM(Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)数据,从设备将接收的PCM数据通过DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)进行播放。
本实施例对请求数据的分析处理由主设备和/或云端处理,功能简单、价格低廉的从设备可以发送请求数据,并接收主设备和/或云端对请求数据的命令数据,从而降低在大空间环境或多个房间中的使用成本。
参照图8,图8为本发明分布式主从设备的控制系统的第二实施例的功能模块示意图。所述主设备10包括处理单元15及发送单元16。
所述处理单元15,用于当主设备与云端无法通信,和/或主设备可对请求数据进行处理时,对请求数据进行处理生成处理数据;
所述发送单元16,用于将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备。
主设备配备有CPU或MCU,因此,实际上主设备就能够对请求数据进行分析处理生成处理数据,当然,类似于播放新闻等需要从网络上获取数据的请求数据,则需要通过云端进行处理,但是,对于播放本地音乐或者智能家居控制等请求数据,显然云端可以不参与对请求数据的处理,可以在主设备对请求数据进行初步处理的时候判断主设备是否能够对请求数据进行处理,当主设备能够对请求数据进行处理时,由主设备对请求数据进行处理;特别是当主设备与云端无法通信时,在接收到从设备发过来的请求数据时,主设备在自己能够处理的范围内对请求数据进行处理。当请求数据为控制指令时,主设备将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备;当请求数据为播放指令时,主设备对码流进行解码,将解码后的码流发送到处理数据指向的从设备。
本实施例当主设备与云端无法通信,和/或主设备能够对请求数据进行处理时,由主设备对请求数据进行处理;降低了对WIFI的依赖,在没有WIFI的情况下,主设备与从设备也可以进行通信,实现部分功能。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种分布式主从设备的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;
主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;
主设备接收云端返回的命令数据;
主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。
2.如权利要求1所述的分布式主从设备的控制方法,其特征在于,所述主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备的步骤包括:
当命令数据为控制指令时,所述主设备将所述控制命令通过射频通信发送至所述控制命令对应的被控设备,以控制所述被控设备的运行。
3.如权利要求1所述的分布式主从设备的控制方法,其特征在于,所述主设备将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备的步骤包括:
当所述命令数据为播放指令时,所述主设备将命令数据对应的码流解码成可播放数据;
将所述解码后的可播放数据通过射频通信发送到所述命令数据指向的从设备,以供所述从设备播放所述解码后的可播放数据。
4.如权利要求1所述的分布式主从设备的控制方法,其特征在于,所述主设备将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据的步骤包括:
当请求数据为语音信号时,主设备对语音信号进行降噪;
主设备将降噪后的语音信号传输到云端。
5.如权利要求1至4中任一项所述的分布式主从设备的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
当主设备与云端无法通信,和/或主设备可对请求数据进行处理时,主设备对请求数据进行处理生成处理数据;
主设备将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备。
6.一种分布式主从设备的控制系统,其特征在于,包括:
主设备,用于主设备接收从设备通过射频通信传送的请求数据;及
将所接收的请求数据通过WIFI传输到云端,以供云端解析所述请求数据生成命令数据;及
接收云端返回的命令数据;及
将与所述命令数据对应的信息发送至所述命令数据指向的设备。
7.如权利要求6所述的分布式主从设备的控制系统,其特征在于,所述主设备,还用于当命令数据为控制指令时,将所述控制命令通过射频通信发送至所述控制命令对应的被控设备,以控制所述被控设备的运行。
8.如权利要求6所述的分布式主从设备的控制系统,其特征在于,所述主设备包括:
解码单元,用于当所述命令数据为播放指令时,将命令数据对应的码流解码成可播放数据;
射频单元,用于将所述解码后的可播放数据通过射频通信发送到所述命令数据指向的从设备,以供所述从设备播放所述解码后的可播放数据。
9.如权利要求6所述的分布式主从设备的控制系统,其特征在于,所述主设备包括:
降噪单元,用于当请求数据为语音信号时,对语音信号进行降噪;
WIFI单元,用于将降噪后的语音信号传输到云端。
10.如权利要求6至9中任一项所述的分布式主从设备的控制系统,其特征在于,所述主设备包括:
处理单元,用于当主设备与云端无法通信,和/或主设备可对请求数据进行处理时,对请求数据进行处理生成处理数据;
发送单元,用于将与处理数据对应的信息发送至所述处理数据指向的设备。
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