CN109192205B - 一种智能语音交互系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能语音交互系统及其控制方法，智能语音交互系统包括多个语音采集模块，网关模块，云服务器，网关模块通过判断原始广播数据包的数据是否发生修改和比较各个语音采集模块与声源的距离值，选择最近的语音采集模块进行连接，通过上述两种方式对语音采集模块进行选择，最终确定语音采集模块进行连接，建立稳定的连接数据传输通道，上述方式可使得网关模块选择语音采集模块进行连接，避免同一条语音指令由多个语音采集模块进行传输，使得多个语音采集模块与网关模块连接，影响数据传输效率，并且网关模块可同时连接多个语音采集模块，实现了智能语音交互系统并发的语音指令传输能力。

Description

一种智能语音交互系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及语音控制系统，尤其涉及一种智能语音交互系统及其控制方法。

背景技术

随着科技的发展，人们的生活水平日渐提高，智能家庭服务平台的普及实现了为人类提供了一种低碳、健康、智能、舒适的家庭生活方式，人机语音交互已经成为一种比较常见的交互手段，各大互联网公司纷纷推出具有语音交互功能的音箱。该类型的音箱不仅可以识别人类的语言，还可以根据人类的要求进行响应，包括播放音乐，预定机票，甚至家电控制等，目前市面上比较成熟的无线技术方案有WiFi、4G、ZigBee、LoRa、NB-Iot等。但必须明确的一点，我们需要传输的是语音数据，即需要比较稳定且传输速率比较高的无线方案，现有技术中，有的采用单个的节点设备采集语音，当用户与节点设备距离较远时，无法采集语音指令，用户必须在指定的区域才能使用该系统，当智能语音交互系统存在多个语音采集模块时，存在语音采集模块与控制系统多对一的问题，如何优化语音采集模块与控制系统的连接，建立稳定的数据传输通道，并使得系统最快的响应用户的语音指令，是现有技术需要作出改进的地方。

发明内容

本发明的目的在于提出及一种智能语音交互系统及其控制方法，所述智能语音交互系统，通过多重数据的验证和选择，使得网关模块与语音采集模块的连接更加稳定，同时使得语音采集模块与控制系统的连接关系得到优化，使得智能语音交互系统以最优、最快的方式响应用户的语音指令，改善智能语音交互系统整体的协调性，提升用户的体验。

本发明的第一个目的在于提出一种智能语音交互系统，所述智能语音交互系统包括：

多个语音采集模块，每个所述语音采集模块中均设有测距装置，所述语音采集模块可发送原始广播数据包，每个所述语音采集模块均具有待机状态和连接状态，当所述语音采集模块为待机状态时，所述语音采集模块可采集到位于预设范围内的语音指令，且当所述语音采集模块采集到语音指令时，所述测距装置测量出声源与语音采集模块之间的距离值，所述语音采集模块修改原始广播数据包的数据并生成标记广播数据包，所述语音采集模块将生成的标记广播数据包发送；

网关模块，所述网关模块具有扫描状态和连接状态，当所述网关模块为扫描状态时，所述网关模块可识别出标记广播数据包，连接至包含所述标记广播数据包且所述距离值最小的语音采集模块，此时语音采集模块进入连接状态，网关模块开启连接状态，所述网关模块接收所述语音采集模块发送的语音指令并打包为指令音频文件发送；以及

云服务器，所述云服务器可接收并识别所述网关模块发送的指令音频文件，云服务器根据所述指令音频文件，并反馈操作指令和语音回复指令。

进一步的，语音采集模块包括数据包处理装置，当语音采集模块采集到语音指令时，数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到标记数据，标记广播数据包包括所述标记数据和距离值，网关模块在扫描状态检测标记广播数据包是否含有标记数据，并比较多个语音采集模块与声源之间的距离值，选择标记广播数据包中含有标记数据且距离值最小的语音采集模块建立双向连接。

进一步的，当语音采集模块与网关模块建立双向连接时，所述语音采集模块与网关模块通过低功耗蓝牙技术连接并传输语音指令，所述语音回复指令由云服务器传输至网关模块，再由网关模块传输至所述语音采集模块，并由语音采集模块播放所述语音回复指令。

更进一步的，数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到标记数据后，语音采集模块设置等待时间，当超过所述等待时间时，语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

更进一步的，语音采集模块和/或网关模块设有语音数据缓存队列，若此时网关模块处于超负荷连接状态，则语音采集模块将语音指令储存入所述语音数据缓存队列内；此时若网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接。

更进一步的，智能语音交互系统包括家电设备、家具，所述语音采集模块设置于家电设备、家具、墙体上。

本发明的第一个目的在于提出一种智能语音交互系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

S1,语音采集模块采集预设范围内的语音指令，修改原始广播数据包的部分数据以得到标记数据，并测量声源与所述语音采集模块的距离值；

S2，网关模块扫描到语音采集模块中的标记广播数据包，标记广播数据包包括所述标记数据和距离值；

S3,网关模块判断语音采集模块是否满足第一条件，所述第一条件为所述语音采集模块广播的标记广播数据包中含有标记数据，若仅有一个语音采集模块满足第一条件，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接；

S4，若有多个语音采集模块满足所述第一条件，网关模块判断所述语音采集模块是否满足第二条件，网关模块选择语音采集模块满足第二条件的语音采集模块建立双向连接，第二条件为声源与所述语音采集模块的距离值最小；

所述步骤S4包括S41,若所述语音采集模块满足第二条件时，判断此时网关模块是否处于超负荷连接状态，若此时网关模块处于超负荷连接状态，则将所述语音指令存入语音采集模块的语音数据缓存队列；若此时网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接；

S5，网关模块与所述语音采集模块建立双向连接后，所述云服务器可接收并识别网关模块发送的语音指令，并反馈操作指令和语音回复指令，所述语音回复指令由云服务器传输至网关模块，再由网关模块传输至所述语音采集模块，由语音采集模块播放所述语音回复指令，并断开所述语音采集模块与网关模块的连接，最后由语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

进一步的，所述步骤S1包括步骤S11,语音采集模块采集附近的语音指令时，通过语音采集模块的数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到所述标记数据。

进一步的，所述步骤S4包括步骤S42,当语音采集模块不满足第二条件时，所述语音采集模块设置等待时间，当时间超过所述等待时间，语音采集模块与网关模块断开连接，最后由所述语音采集模块将标记广播数据包重置原始广播数据包。

进一步的，所述步骤S5包括步骤S51，当网关模块与所述语音采集模块建立双向连接后，语音采集模块对网关模块进行身份验证；若身份验证失败,则不进行语音数据传输，并断开语音采集模块与网关模块的连接；以及

更进一步的，所述步骤S5还包括步骤S52，网关模块通过所述身份验证后，网关模块与语音采集模块互相传输语音数据，所述语音数据包括语音指令和语音回复指令。

有益效果：本发明提出本发明提出一种智能语音交互系统，智能语音交互系统包括多个语音采集模块，当所述语音采集模块为待机状态时，所述语音采集模块可采集到位于预设范围内的语音指令，且当所述语音采集模块采集到语音指令时，所述测距装置测量出声源与语音采集模块之间的距离值，所述语音采集模块修改原始广播数据包的数据并生成标记广播数据包，所述语音采集模块将生成的标记广播数据包发送；

网关模块为扫描状态时，所述网关模块可识别出标记广播数据包，连接至包含所述标记广播数据包且所述距离值最小的语音采集模块，此时语音采集模块进入连接状态，网关模块开启连接状态，所述网关模块接收所述语音采集模块发送的语音指令并打包为指令音频文件发送；

云服务器，所述云服务器可接收并识别所述网关模块发送的指令音频文件，云服务器根据所述指令音频文件，并反馈操作指令和语音回复指令。

网关模块通过判断原始广播数据包的数据是否发生修改和比较各个语音采集模块与声源的距离值，选择最近的语音采集模块进行连接，通过上述两种方式对语音采集模块进行选择，最终确定语音采集模块进行连接，建立稳定的连接数据传输通道，上述方式可使得网关模块选择语音采集模块进行连接，避免同一条语音指令由多个语音采集模块进行传输，使得多个语音采集模块与网关模块连接，影响数据传输效率，并且网关模块可同时连接多个语音采集模块，实现了智能语音交互系统并发的语音指令传输能力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能语音交互系统示意图。

图2为本发明实施例提供的智能语音交互系统的控制方法判断逻辑流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明是发明人基于以下认识提出的：如今，人机语音交互已经成为一种比较常见的交互手段，各大互联网公司纷纷推出具有语音交互功能的音箱。该类型的音箱不仅可以识别人类的语言，还可以根据人类的要求进行响应，包括播放音乐，预定机票，甚至家电控制等，实现一种分布式语音采集方案，语音的采集节点可以作为一个单独的模块隐藏在开关中，插座中，甚至是集成在一些家电上，这样用户就可以在家里的各个角落中都可以进行语音命令的下达，但是这样设计时，存在多个采集节点同时接收到语音指令的情形，此时网关模块该如何进行连接，发明人进过对整体方案进行研究，提出了本发明的技术方案，通过检测数据是否发生修改和比较各个语音采集模块与声源的距离值，选择最近的语音采集模块进行连接，即通过上述两种方式对语音采集模块进行选择，最终确定合适的语音采集模块进行连接，建立稳定的数据传输通道。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。

如图1至图2所示，本发明的目的在于提出一种智能语音交互系统，所述智能语音交互系统包括：

多个语音采集模块，每个所述语音采集模块中均设有测距装置，所述语音采集模块可发送原始广播数据包，每个所述语音采集模块均具有待机状态和连接状态，当所述语音采集模块为待机状态时，所述语音采集模块可采集到位于预设范围内的语音指令，且当所述语音采集模块采集到语音指令时，所述测距装置测量出声源与语音采集模块之间的距离值，所述语音采集模块修改原始广播数据包的数据并生成标记广播数据包，所述语音采集模块将生成的标记广播数据包发送；

网关模块，所述网关模块具有扫描状态和连接状态，当所述网关模块为扫描状态时，所述网关模块可识别出标记广播数据包，连接至包含所述标记广播数据包且所述距离值最小的语音采集模块，此时语音采集模块进入连接状态，网关模块开启连接状态，所述网关模块接收所述语音采集模块发送的语音指令并打包为指令音频文件发送；以及

云服务器，所述云服务器可接收并识别所述网关模块发送的指令音频文件，云服务器根据所述指令音频文件，并反馈操作指令和语音回复指令。所述操作指令是指智能语音交互系统对家用电器设备的控制，如控制电视、空调、灯的开启或者关闭。

所述语音采集模块分布在智能语音交互系统的多个位置，以便采集在不同的位置采集用户的语音指令；具体而言，通过在语音采集模块内设置单片机、芯片或处理器，实现语音指令的数据进行修改得到标记数据。

网关模块有扫描状态与连接状态两种状态，具体而言网关模块在扫描状态可检测出含有标记数据的标记广播数据包。所述标记数据使得网关模块可精准的识别出与所述标记数据对应的语音采集模块，并避免其他的语音采集模块参与连接，提高了连接的可靠性，优化了智能语音交互系统，改善用户的体验。网关模块的扫描状态，是指网关模块在上电以后可扫描周围的无线电磁波信号。

测距装置用于测量声源与所述语音采集模块的距离值，并将距离值加入标记广播数据包中，使得语音采集模块可将距离值反馈至网关模块。具体而言，所述测距装置包括定时器，所述定时器的位置分辨精度为d，通过测量用户发出指令至语音采集模块收集到指令的时间t，确定所述距离值D，其中D等于d与t的乘积。

具体实施时，通过在室内环境中同时分布式设置多个语音采集模块，如果用户下达一条语音命令时，有多个语音采集模块被唤醒并连接网关模块传递数据，这种一条语音指令就占用多个连接通道进行传递的方式是很不经济的，影响整个系统的运行速度，本方案可实现有且只有一个语音采集模块进行响应，且这个语音采集模块是离用户最近的设备。

网关模块通过判断是否广播标记广播数据包与判断标记广播数据包中测量的距离值是否最小来确定语音采集模块进行连接，建立稳定的连接数据传输通道，上述方式可使得网关模块选择语音采集模块进行连接，避免同一条语音指令由多个语音采集模块进行传输，使得多个语音采集模块与网关模块连接，影响数据传输效率。并且网关模块可同时连接多个语音采集模块，实现了智能语音交互系统并发的语音指令传输能力。

进一步的，语音采集模块包括数据包处理装置，当语音采集模块采集到语音指令时，数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到标记数据，标记广播数据包包括所述标记数据和距离值，网关模块在扫描状态检测标记广播数据包是否含有标记数据，并比较多个语音采集模块与声源之间的距离值，选择标记广播数据包中含有标记数据且距离值最小的语音采集模块建立双向连接。

当语音采集模块与网关模块建立双向连接时，所述语音采集模块与网关模块通过低功耗蓝牙技术连接并传输语音指令，所述语音回复指令由云服务器传输至网关模块，再由网关模块传输至所述语音采集模块，并由语音采集模块播放所述语音回复指令。所述语音采集模块与网关模块通过低功耗蓝牙技术连接。所述低功耗蓝牙技术优先采用BLE5.0技术，所述网关模块的扫描状态与连接状态可同时存在，即语音采集模块与网关模块在连接状态下也可进行播放语音。本发明中的语音数据传输方式为无线传输，优选采用低功耗蓝牙技术，其他无线传输方式也在发明的保护范围之内。

更进一步的，数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到标记数据后，语音采集模块设置等待时间，当超过所述等待时间时，语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

进一步的，当语音采集模块与网关模块建立双向连接时，所述语音采集模块与网关模块通过低功耗蓝牙技术连接并传输语音指令。此时语音指令的传输速率得到极大提高，具体而言传输速率可以达到2Mbps，完成语音数据传输后，将断开连接，并将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

语音采集模块和/或网关模块设有语音数据缓存队列，若此时网关模块处于超负荷连接状态，则语音采集模块将语音指令储存入所述语音数据缓存队列内，待网关模块断开现有的双向连接后，所述语音采集模块与网关模块建立双向连接；此时若网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与语音采集模块建立双向连接。所述网关模块可同时连接多个设备，网关模块由于受硬件条件的限制，所连接设备的数量存在最大值，当超过所述最大值时，将处于超负荷连接状态。

所述语音数据缓存队列的设计是基于以下考虑提出的：

第一种情形,当网关模块已经处于超负荷连接状态，假如在这个时间里，用户发出有效的语音指令时，那么系统则会丢失这部分数据。为了解决这个问题，技术人员在语音采集模块开发了语音数据缓存队列，语音数据缓存队列暂存这段时间的语音指令。

第二种情形，当语音采集模块满足第一条件和第二条件，且语音采集模块与网管模块建立双向连接之前，若用户发出语音指令，此时必定出现所述语音指令丢失或语音指令不完整的情形，则可用语音数据缓存队列来存放所述语音指令，避免这部分有效数据丢失或避免这些新的语音指令得不到采集。当语音数据缓存队列存在多条新的语音指令时，这些新的语音指令按照语音指令发出的时间进行有序存储，直至网关模块与语音采集模块断开连接后，语音数据缓存队列存放的语音指令逐个进行执行，并按照先进先出的顺序执行。

更进一步的，智能语音交互系统包括家电设备、家具，所述语音采集模块设置于家电设备、家具、墙体上。具体而言语音采集模块通过集成的方式可设置在开关、插座、家电设备上，也可以采用常规的设计方案，如设置在室内的墙体上，以便随时采集用户发出的语音指令，改善了用户的体验。

本发明的第二个目的在于一种智能语音交互系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

S1,语音采集模块采集预设范围内的语音指令，修改原始广播数据包的部分数据以得到标记数据，并测量声源与所述语音采集模块的距离值；

S2，网关模块扫描到语音采集模块中的标记广播数据包，标记广播数据包包括所述标记数据和距离值；

S3,网关模块判断语音采集模块是否满足第一条件，所述第一条件为所述语音采集模块广播的标记广播数据包中含有标记数据，若仅有一个语音采集模块满足第一条件，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接；

S4，若有多个语音采集模块满足所述第一条件，网关模块判断所述语音采集模块是否满足第二条件，网关模块选择语音采集模块满足第二条件的语音采集模块建立双向连接，第二条件为声源与所述语音采集模块的距离值最小；

所述步骤S4包括S41,若所述语音采集模块满足第二条件时，判断此时网关模块是否处于超负荷连接状态，若此时网关模块处于超负荷连接状态，则将所述语音指令存入语音采集模块的语音数据缓存队列；若此时网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接；

S5，网关模块与所述语音采集模块建立双向连接后，所述云服务器可接收并识别网关模块发送的语音指令，并反馈操作指令和语音回复指令，所述语音回复指令由云服务器传输至网关模块，再由网关模块传输至所述语音采集模块，由语音采集模块播放所述语音回复指令，并断开所述语音采集模块与网关模块的连接，最后由语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

进一步的，所述步骤S1包括步骤S11,语音采集模块采集附近的语音指令时，通过语音采集模块的数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到所述标记数据。

进一步的，所述步骤S4包括步骤S42,当语音采集模块不满足第二条件时，所述语音采集模块设置等待时间，当时间超过所述等待时间，语音采集模块与网关模块断开连接，最后由所述语音采集模块将标记广播数据包重置原始广播数据包。

进一步的，所述步骤S5包括步骤S51，当网关模块与所述语音采集模块建立双向连接后，语音采集模块对网关模块进行身份验证；若身份验证失败,则不进行语音数据传输，并断开语音采集模块与网关模块的连接；步骤S51的作用在于确认该连接对象是否为智能语音交互系统中的网关模块，防止语音采集模块被恶意连接导致数据传递异常或向外界泄露，提高系统安全性与稳定性。

更进一步的，所述步骤S5还包括步骤S52，网关模块通过所述身份验证后，网关模块与语音采集模块互相传输语音数据，所述语音数据包括语音指令和语音回复指令。

所述智能语音交互系统对语音采集模块依次进行编号，得到V1,V2....Vn，所述N个语音采集模块的连接优先级由V1至Vn依次降低，若有两个甚至两个以上的语音采集模块同时满足第一条件和第二条件时，则智能语音交互系统的网关模块可通过语音采集模块的优先级高低，选择优先级较高的进行连接。

下面介绍智能语音交互系统的详细工作过程：

如附图1和附图2所示，语音采集模块处于待机状态，用户在室内的某处发出语音指令，语音采集模块采集到语音指令时，所述测距装置测量出声源与语音采集模块之间的距离值，所述语音采集模块修改原始广播数据包的数据并生成标记广播数据包，所述语音采集模块将生成的标记广播数据包发送，标记广播数据包发送包含所述距离值和标记数据；

网关模块可在扫描状态下可识别附近的无线广播信号，网关模块检测接收到的标记广播数据是否存在标记数据，若存在标记数据，则进一步判断语音采集模块反馈的距离值是否为最小；

若此时若网关模块处于超负荷连接状态，则语音采集模块将语音指令储存入所述语音数据缓存队列内，待网关模块断开现有的双向连接后，语音采集模块与网关模块建立双向连接；此时若网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与语音采集模块建立双向连接。

云服务器接收网关模块发生的语音指令后，作出操作指令和语音回复指令，具体而言，云服务器一方面解读用户的语音指令，如用户的语音指令为“打开空调”，云服务器通过算法解读用户语音指令后发送控制命令给网关模块，网关模块再通过控制电器设备，如控制继电器所在回路的通断打开空调；另一方面，云服务器解读所述语音指令后也会反馈给网关模块语音回复指令，网关模块将语音回复指令传输给对应建立双向连接的语音采集模块，并播放所述语音回复指令，使得用户知晓用户的语音指令已经开始执行，完成上述过程后，网关模块与语音采集模块断开连接，最后由所述语音采集模块将标记广播数据包重置原始广播数据包。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能语音交互系统，其特征在于，所述智能语音交互系统包括：

多个语音采集模块，每个所述语音采集模块中均设有测距装置，所述语音采集模块可发送原始广播数据包，每个所述语音采集模块均具有待机状态和连接状态，当所述语音采集模块为待机状态时，所述语音采集模块可采集到位于预设范围内的语音指令，且当所述语音采集模块采集到语音指令时，所述测距装置测量出声源与语音采集模块之间的距离值，所述语音采集模块修改原始广播数据包的数据并生成标记广播数据包，所述语音采集模块将生成的标记广播数据包发送，多个所述语音采集模块分布在智能语音交互系统的多个位置，以便在不同的位置采集用户的语音指令；

网关模块，所述网关模块具有扫描状态和连接状态，当所述网关模块为扫描状态时，所述网关模块可识别出标记广播数据包，连接至包含所述标记广播数据包且所述距离值最小的语音采集模块，此时语音采集模块进入连接状态，网关模块开启连接状态，所述网关模块接收所述语音采集模块发送的语音指令并打包为指令音频文件发送；以及

云服务器，所述云服务器可接收并识别所述网关模块发送的指令音频文件，云服务器根据所述指令音频文件，反馈操作指令和语音回复指令；

其中，语音采集模块包括数据包处理装置，当语音采集模块采集到语音指令时，数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到标记数据，标记广播数据包包括所述标记数据和距离值，网关模块在扫描状态检测标记广播数据包是否含有标记数据，并比较多个语音采集模块与声源之间的距离值，选择标记广播数据包中含有标记数据且距离值最小的语音采集模块建立双向连接。

2.根据权利要求1所述的智能语音交互系统，其特征在于，当语音采集模块与网关模块建立双向连接时，所述语音采集模块与网关模块通过低功耗蓝牙技术连接并传输语音指令，所述语音回复指令由云服务器传输至网关模块，再由网关模块传输至所述语音采集模块，并由语音采集模块播放所述语音回复指令。

3.根据权利要求1所述的智能语音交互系统，其特征在于，数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到标记数据后，语音采集模块设置等待时间，当超过所述等待时间时，语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的智能语音交互系统，其特征在于，语音采集模块和/或网关模块设有语音数据缓存队列，若此时网关模块处于超负荷连接状态，则语音采集模块将语音指令储存入所述语音数据缓存队列内；此时若网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的智能语音交互系统，其特征在于，智能语音交互系统包括家电设备、家具，所述语音采集模块设置于家电设备、家具、墙体上。

6.一种智能语音交互系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

S1，语音采集模块采集预设范围内的语音指令，修改原始广播数据包的部分数据以得到标记数据，并测量声源与所述语音采集模块的距离值；

S2，网关模块扫描到语音采集模块中的标记广播数据包，标记广播数据包包括所述标记数据和距离值；

S3，网关模块判断语音采集模块是否满足第一条件，所述第一条件为所述语音采集模块广播的标记广播数据包中含有标记数据，若仅有一个语音采集模块满足第一条件，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接；

S4，若有多个语音采集模块满足所述第一条件，网关模块判断所述语音采集模块是否满足第二条件，网关模块选择语音采集模块满足第二条件的语音采集模块建立双向连接，第二条件为声源与所述语音采集模块的距离值最小；

所述步骤S4包括S41，若所述语音采集模块满足第二条件时，判断此时网关模块是否处于超负荷连接状态，若此时网关模块处于超负荷连接状态，则将所述语音指令存入语音采集模块的语音数据缓存队列；若此时网关模块不处于超负荷连接状态，则网关模块与所述语音采集模块建立双向连接；其中，多个所述语音采集模块分布在智能语音交互系统的多个位置，以便在不同的位置采集用户的语音指令；

S5，网关模块与所述语音采集模块建立双向连接后，云服务器可接收并识别网关模块发送的语音指令，反馈操作指令和语音回复指令，所述语音回复指令由云服务器传输至网关模块，再由网关模块传输至所述语音采集模块，由语音采集模块播放所述语音回复指令，并断开所述语音采集模块与网关模块的连接，最后由语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包；

其中，所述步骤S1包括步骤S11，语音采集模块采集附近的语音指令时，通过语音采集模块的数据包处理装置将原始广播数据包的部分数据进行修改得到所述标记数据。

7.根据权利要求6所述的智能语音交互系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括步骤S42，当语音采集模块不满足第二条件时，所述语音采集模块设置等待时间，当时间超过所述等待时间，语音采集模块与网关模块断开连接，最后由所述语音采集模块将标记广播数据包重置为原始广播数据包。

8.根据权利要求6所述的智能语音交互系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S5包括步骤S51，当网关模块与所述语音采集模块建立双向连接后，语音采集模块对网关模块进行身份验证；若身份验证失败,则不进行语音数据传输，并断开语音采集模块与网关模块的连接；以及

所述步骤S5还包括步骤S52，网关模块通过所述身份验证后，网关模块与语音采集模块互相传输语音数据，所述语音数据包括语音指令和语音回复指令。

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