智能家居实现语音控制技术困难重重,精确度仍需加强

家居风水 发布时间:2020-03-11 11:03| 慧装网

伴随着智能家居愈来愈遭受关心,且市场容量日渐扩张,其商品呈爆发式发展趋势。据展望产业链研究所《我国智能家居机器设备制造行业销售市场展望与投资报告》资料显示,智能家居制造行业尽管发展过晚,但销售市场需要量大,预估到2020年智能家居市场容量将做到3576亿人民币。投资分析师预测分析,2021年全世界智能家居市场容量将达5000多亿。

最该关心的是,智能语音系统助手融合智能家居产品,在2017年发醇后,2018年将见到大量依靠智能语音系统助手的运用及系统软件真实出現在衣食住行周围,为智能家居销售市场引入更强有力的发展趋势机械能。

智能家居实现语音控制技术困难重重,精确度仍需加强

语音控制为智能家居销售市场引入活水

从2019年家电展观查,智能家居仍然是有关业者关键的发展规划。依据市场调研企业调查分析,到2025年,全世界将有10%的家中能够称之为智能家居。而智能家居所造就的销售市场年产值,依据GfK汇报,2015年达485亿美金,接着成才趋势慢慢放缓,预估仍保持每一年约80亿美金的成才速率,预估2018年市场容量将达710亿美金。单就智能家居机器设备年产值看来,若不将家用电器等设备测算以内,到2021年智能家居机器设备销售额将可成才到95亿美金。

除此之外,依据智能家居试验室老师引入海外市场调研组织所做的统计分析,2015~2020年里,智能家居年复合型增长率(CAGR)将达50%。这种成才估计大数字,对有关业者而言将会非常具备诱惑力,殊不知要让智能家居不断成才,近年来备受关注的语音控制可以说有目共睹。尽管语音助理的定义是由Apple智能机中的Siri所打开,但Amazon

Echo智能音响确是更快摆脱手机上以外,让语音助理在智能家居发亮发烫的装置,害得Google、Apple陆续跟踪,以加强其在智能家居销售市场的市场占有率及影响力。

因而能够说,智能家居销售市场的新一波高潮迭起,是由语音控制所激发。某公司执行官表达,针对老年人或者非智能化装置的中重度客户而言,要花時间掌握或者实际操作手机应用软件(App)或者家中的操作面板,非常有难度系数。透过视频语音,能够更立即的下发命令,实际操作相对性简易,因而不但智能家居有关大型厂看中语音控制在智能家居的发展趋势力度,别的主要用途,包含车配、室内定位…等,早已刚开始导进语音控制此项具有却直到最近才更有充分发挥室内空间的技术性。

相对性的,也因语音控制判断力、简易实用的特点,刺激性顾客针对导进智能家居的意向更高。其次Amazon透过廉价补助方法,将Echo智能化音响喇叭卖给其电商的PRIMEvip会员,尽管是打造出新式态的网上购物商城应用感受,但也另外促长了智能家居的发展趋势。换句话,不论是Google、Apple或者微软公司(Microsoft)等服务平台业者,透过语音控制技术性让大量形式的智能化装置能在家里的生活家居获得更大的影响力,让大量物联网技术(IoT)装置更非常容易进到家中的行业,因此语音助理的运用不但为日常生活产生大量的惊讶,也从而推动智能家居在2018年有较显著的进度。

也因而2018年家电展已可看到有大量的家用电器、闹铃或者别的商品不仅可联网,并具有可透过Alexa、Google本人助手(Google

Assistant)或Siri操纵的特点。某公司营销战略主管表达,视频语音是最当然的人机交互界面,它可实行触摸及手式没法做到的免持实际操作,因而变成操纵智能家居装置的理想化方法。此外,与忙碌的公司办公室或嘈杂的街道社区对比,家中是一个非常个人、清静而狭小的场地,因此也较合适语音控制的应用自然环境,因而在家中中选用语音控制可以说是名正言顺。

现如今最时兴的智能家居语音控制机器设备是智能音响,比如Amazon Echo或Google

Home,及其用以操纵智能家居装置的云端虚似助手。透过联接智能音响到别的智能家居机器设备,能够保持多种装置的语音控制,比如出示语音系统,好像“Alexa,请Blink起动我们家的防护系统。”因而,以一个聪慧的智能音响可做为个人音信大管家为立足点,智能家居将更加便捷,将来也将会更人性化。

但是,即便语音助理有望为智能家居挹注新的发展趋势机械能,但只靠语音控制就能让智能家居的发展趋势不断畅旺吗?自然不容易那麼非常容易。

规范化尤为重要

缘何智能家居此前无法明显成才?某公司地区市场经理表达,即便此前业者广泛认为要是将装置再加联网作用,势必能推动智能家居的成才,但实际上,智能家居并不是装置联网即能“等着营业额滔滔来”,身后涉及很多联网所衍化的有关难题。

现阶段的智能家居装置是把智能化作用內建到机器设备自身的单点机器设备,可称之为“边缘计算”(Edge

computing)或融合了由云端系统出示的智能化和剖析作用。时兴的智能家居机器设备是联接到英特网的最新版本传统式家庭装商品,好像控温器、照明灯具、车库门遥控器和防盗锁这些。但是,今日目前的这种机器设备大多数分别分散化,虽然他们都身处在同样的wifi网络中,但相互间沒有联接。

换句话说,联网技术性百千种,哪一种最好?每家业者当然有心里“最佳人选”,但连同导致联网技术性不一样,每家商品没法相通,乃至云端系统软件也没法相通,“互相推诿”的結果造成顾客应用上的麻烦,从而减少应用意向。

智能家居实现语音控制技术困难重重,精确度仍需加强

值得一提的是,智能家居总体也仍未有相通的云端服务项目规范能够让业者寻觅,终端设备生产商务必跟随云端服务项目供应商及网通电信商品有关生产商的步伐,才可以生产制造出可通用性于销售市场的商品。殊不知能让业者稍感宽慰的是,现在市面上智能家居云端服务项目仅有Apple、Google、Amaon三大大佬,资金很大的业者可在商品上都适用三大业者的已有智能家居规范,可是资金较小的企业,只有借助挑球的“设计灵感”,择一押宝。

沒有互联为一个详细智能家居互联网的装置,沒有可以应用单一的网通电信商品连到单一云端开展操纵或者数据统计分析,顾客将会务必在手机上对于不一样生产商的品下载一个程序运行,或是是在家里得摆着不一样品牌的控制器,每一次应用就得“猜”是不是开对程序运行或拿对控制器。倘若你,那样的智能家居应用自然环境,能接纳吗?

顾客不愿用智能家居商品,智能家居的销售市场发展趋势当然让人无感觉。但是2018年状况已刚开始更改。

百花争艳通信标准规范已经收敛性

某公司技术性长强调,智能家居能够大力推广起來务必天时地利,也就是说总体生态体系、联网装置与云端服务项目必须相对性完善,且必须统一标准清除不兼容性问题,加上要摆脱进到门槛,简单安裝流程,提高顾客应用工作经验,才可以有不错的进行。

在这以前,可透过云端服务项目将智能家居的电器产品连接起来起來,但这并不是100%的对策,幸而,现有大型厂刚开始开展规范结合的工作中,有望加快处理智能家居联网装置不谦容的难题。2018年的智能家居百花争艳的通信规范,不但会渐渐地收敛性为主流产品的几类技术性,如手机蓝牙(Bluetooth)、Thread、ZigBee或Wi-Fi…等,还会出現可以适用多种多样规范的单一装置。如此一来,一方面能够减少设计产品复杂性,使每家业者的商品能进一步适配,还能使装置与云端中间的网关ip(gateway)消退。

说白了的让网关ip消退,比如,手机上仍未內建ZigBee,若想透过手机上操纵家里內建ZigBee的照明灯具,或者ZigBee照明灯具的数据信息要上传输到云端时,都必须透过附加的网关ip做为中介公司。倘若单一装置适用多种规范,代表,装置自身能够根据要实行的工作中挑选相对性应的技术性,如透过ZigBee下操纵、要与手机上连接将数据信息传上云端时转换为应用手机蓝牙,就不用再透过网关ip,使用人在应用上也可以更为简单、新建置智能家居系统软件时也可更加非常容易。

业者广泛认为,现阶段照明灯具操纵一部分已选用ZigBee为大宗商品;而若必须透过手机上联接则以手机蓝牙主导。意法半导体(STMicroelectronics)亚太地区仿真模拟、微机电工程与传感部件杰出技术营销技术工程师则表达,观查目前智能家居联网装置的发展趋势,可发觉手机蓝牙5.0因有着网状结构互联网(mesh)与低能耗的特点,有后来者居上的趋势,将来智能家居装置內建手机蓝牙5.0的比例将慢慢提升。

这并非说别的的远距低能耗通信技术会彻底被清除,只是在不一样的应用自然环境下能有最可用的通信技术出現,并慢慢收敛性为只剩几类主流产品无线通信技术,这正映衬智能家居单一装置适用多种无线网络规范的发展趋向。且这也显示信息业者的念头,技术性那麼多,拥护者也诸多,押对宝也不易,更不太可能只能一种移动通信技术可以独大,因而将最有将会的几类技术性挑出,在单一集成ic中悉数适用,或是与第三方进一步协作,将是最好的方法。

选边站時刻到来

将繁杂的无线通信技术“梳理”后,也有云端识别与服务项目系统软件的难题必须处理。值得一提的是,大部分业者都没法保证自上而下的竖直融合,致力于的技术性将会只占总体生态体系的某一部分,因而得与多方面企业开展协作,这将提升新产品开发成本费与难度系数,而这也造成业者得遭遇选边站的時刻。

现阶段三大云端服务项目供应商分别有自身的云端综合服务平台,且透过语音控制智能家居装置,商品也是必须适用三大业者的云端服务平台,才可以使语音控制系统软件足以精准识别语音指令及运行畅顺。但并不是全部的生产商皆有工作能力另外适用不一样的云端综合服务平台,这时生产商仅能依销售市场发展趋势风频,挑选哪种语音识别系统与云端服务平台。

据统计,现阶段三大大佬阵营消长状况,前2年已Apple HomeKit比较受欢迎,2019年是Amazon引领风骚。2020年是不是会换为Google

Home关注度较高,确实难说得准,且这三大生产商将来是不是会有在智能音响以外融合别的附近的商品方案,也并未明亮,这也相对性磨练生产商针对智能家居商品的设计方案合理布局。

而语音控制技术性将来是不是可以规范化?因涉及权益的难题,大型厂是不是对外开放其视频语音有关至关重要技术性,也仍在未定之天,或许将来业者彼此之间会进一步构成对策同盟,推展某一项智能家居或语音控制技术性,但目前业者仅能以哪种技术性利用率较高做为挑选的根据。

智能家居产业链刚开始趋于融合的状况。将来,这种智能家居联网机器设备将透过中央政府集线器持续提升相互的互联,以此来实现“深层次联接”(deep

linking)。深层次联接亦即让来源于不一样供应商和应用各种各样运用代码编程插口(API)的不一样商品相互互联,以出示更出色的客户体验。比如,一个智能家居系统软件能于可视门铃摄像机识别出主人家离去家时减少供暖溫度、关掉灯光效果并锁住大门口及起动防护系统。近期Amazon以10亿美金回收Ring,即体现智能家居解决方法供应商已经寻找更深层的竖直融合以扩张其产品组合策略,一方面期望可以核心智能家居生态体系,一方面可以出示更无缝拼接联接的智能家居解决方法予顾客。

技术性飞速发展加强语音控制精准度

智能家居或者语音控制规范的收敛性以外,還是得考虑到目前语音控制技术性仍有什么技术性上的不够与发展方向,才可以使语音控制技术性可以更深层次到大家的生活起居,发展趋势步伐能更为稳进。

某企业智能系统产品设计表示,以智能音箱来说,现在大部分的使用者还是用来听音乐为主,用户对于其精准度的要求大约是在对智能音箱下指令时,才较为重视,也就是在使用者说的时候要精准。

进一步解释“精准”义,例如,透过Echo下达播放音乐的指令时,若是讲了跟播放音乐无关的几句话,Echo可能就无法辨识,而人类却可以透过关键词就可清楚地知道哪些是真正的指令,而那些语句是废话。另外,现今的语音识别技术对于断句不明确、台湾国语或是语义部分的辨识度也有待加强,这不仅对使用者而言会产生困扰,也是当前语音识别需突破的技术面问题。

目前自动语音识别(ASR)和前端语音处理的最新发展已使得语音控制相当成熟和有效。ASR引擎可以理解多种语言和口音,而语音生物辨识可用于辨识系统中预先登录的特定用户,以在智能家居环境中提供不同的权限。但是,目前的技术仍然限制在5公尺的范围内,并且难以在多人同时交谈或吵杂的环境中操作。

智能家居实现语音控制技术困难重重,精确度仍需加强

AI推一把 语音识别更精确

上述的问题在人工智能(AI)进入到语音识别技术后,相信可迎刃而解。林志豪认为,自然语言处理(NLP)渐渐的会解决断句、语义…等问题,因为自然语言处理已渐可做到情感语义分析,肯定可以判断某一些句子是无意义的“噪声”。不过,如何将AI顺利加入到语音控制装置中,这也将考验业者的能力。

不仅如此,现在主流语音识别技术,由于开发者主要的语言使用环境是透过英文,因此许多非英语系国家消费者在使用语音控制时,有时会面临系统突然「听不懂」的状况。不过随着人工智能的导入语音识别软件算法的能力可望不断提升,可预期未来语音识别技术会更加适用于非英语系国家。

MEMS麦克风扮演重要硬件角色

软件算法的精进,也需要配合较佳的硬件麦克风相辅相成,才能提供使用者较佳的使用经验。谢景翔指出,语音控制或是智能音箱对于微机电系统(MEMS)麦克风的要求是,首先是高辨识度、再来则是灵敏度、麦克风的效能与更优异的讯噪比(SNR)。

意法半导体模拟、微机电与感测组件技术营销经理陈建成补充,要让数字或模拟讯号的麦克风更能符合语音控制技术的需求,业者皆致力于在缩小封装、降低功耗、强化声学过载点(AOP)效能,以及更好的讯噪比表现。其中,声学过载点的表现越佳,智能音箱在吵杂的环境中,收到的声音不会过于失真,也能过滤掉背景噪音。

除了辨识软件精确度及硬件产品的加持外,语音控制技术也面临非技术性的挑战。一些非技术性的挑战例如隐私,可说是消费者主要关心的一个问题。用户也许会思考,“语音控制设备是否一直在记录我的每句说话?”、“我所说的每一句话,会不会透过智能音箱被有心人士听到?”

为了消除使用者的疑虑,相关业者也戮力研发新技术以克服这些挑战。例如把不同用户说的话分离,这就牵涉到利用复杂算法来分离每个用户的语音,且能够理解语音串流方向,知道哪些涉及语音命令,哪些只是背景人声。另一个即将出现的趋势是采用更多的终端设备边缘处理(on-device

edge

computing)功能,以便在没有云端系统连接的情况下实现语音控制和声音感测,从而改善延迟和隐私。未来几年内将可看到采用这些技术的智能扬声器和其他语音控制设备。

非技术面的挑战将以跳脱智能音箱至所有特殊产品上,例如照护上的用户界面,假设是给独居长辈使用,有没有办法串接的很人性化,让老人家在也可“无痛”使用?例如语音对语言的转换、是否要接上网络线、电话线或是插上SIM卡,以保持网络通讯讯号畅通?另外,对外连网的技术也很重要。

智能家居中的无线短距网络,在传输语音封包时,会先将封包压缩,以利于其既有的带宽速度可顺利进行传输。上述的一些技术与非技术面考虑皆可透过软件与硬件解决,而用户对语音控制技术较大的非技术面考虑,是否采用该技术的关键,主要为安全性。

安全性为重要考虑

智能家居实现语音控制技术困难重重,精确度仍需加强

影响语音控制技术进入到智能家居或其他应用领域的原因很多,包括使用者的习惯是否被建立、是否提供更多“控制”功能以外的附加价值、是否有更“特别”的应用出现,以及安全性的问题。其中,安全性可说是消费者最为关注的部分。

语音控制因为牵涉到网络传输的部分,因此势必会引发消费者对其安全性的疑虑,不过现在各传输技术都有其独特的加解密方式,也有相关芯片业者专注于安全芯片的研发,应该可以解决消费者的担心。更何况,现今的黑客会选择对其“有用”的内容,做入侵、撷取或破解的动作,一般的家电控制命令语音,对黑客的吸引力可能相对较低。

不仅黑客令人担忧,智能音箱能否忽略错误的指令,或是识别证确的说话者,如小朋友恶作剧乱下指令、小偷用语音开启家中门锁…等状况,也是让使用者相当头痛的安全性问题。此时即可彰显语音控制结合声纹辨识的重要性,目前仍是得观察大厂的语音识别入口是否会加上声纹辨识功能,才能进一步实现在终端产品上。然而,加入声纹辨识不但可提高安全度,也可以让产品制造商推出更“个性化”的专属产品,因此可预期未来市面上也会出现加入声纹辨识技术的语音控制产品。

跳脱控制领域未来路更长远

智能家居实现语音控制技术困难重重,精确度仍需加强

未来智能家居语音控制会如何变化?杀手级应用又会出现在哪里?业者普遍认为,语音控制若不只是被动的收音、下指令,而能转变为双向的沟通,并可提供更多信息,例如针对天气给予使用者穿衣服的建议、提供食谱…等,抑或者不限于单一的智能音箱,而是分散于多个装置,进一步解决控制命令无法“翻墙”传输到另一个房间的问题,这样将可更提高使用者的使用意愿。

目前语音控制应用的大宗在手机上的就是看天气、行事历、打电话与播放音乐,而在手机以外的装置上,几乎还是以音箱控制为大宗。但目前情况有一点变化,例如从台湾之光阿福宝(AfoBot)与华硕(Asus)Zenbo,可以发现由单一的音箱产品,转变为机器人产品,虽然量还不大,渐渐的可以发现差异化产品的出现。

另外,语音控制在居家照护,以及可“听声辨位”的室内定位也可望有更大的发挥空间;且BMW也宣布将在2018年的车款加装Alexa,协助驾驶应付更多行车状况,开车时将不再手忙脚乱。智能家居在语音控制之外,若能再结合视觉的应用,将有更多发展空间,如门铃如果能结合语音与人脸辨识,即可提供多重的安全保障,可望提高消费者的接受度。

由于智能音箱唯一用途就是担任语音助理,以语音负责中央控制角色,成为家庭中心,因此Consumer Technology

Association(CTA)预测,智能音箱仍有1~2年的爆发成长,美国市场约在2020年开始衰退,全球市场可能到2022年才会开始衰退。

为让语音控制技术走的更长远,Amazon

将Alexa云端架构都开放给有兴趣做大语音控制市场的业者使用,让大量低阶连网装置也可以导入Alexa,从个人计算机、智能手机到智能电视,各种装置都能够收听指令。因此,当语音助理大量渗透到其他行动装置,智能音箱将不再是家里唯一的语音入口,即便如此,此举却能让语音助理有机会变成消费者“非用不可”的技术。

结语:对于智能家居来说语音交互并非最理想的实现方式,其更理想的实现方式是无需用户参与控制,依靠大数据实现智能云平台自动学习和感知用户的需求和习惯,自动控制所有涉及的设备,但在技术尚未突破的现在,语音声控是最佳实现方式。

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