通过声音进行交互的网关设备的制作方法

本发明涉及网关设备技术领域，尤其涉及通过声音进行交互的网关设备。

背景技术：

网关设备又称网间连接器、协议转换器，是多个网络间提供数据转换服务的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言时，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关设备就是一个翻译器，网关设备对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求，同时起到过滤和安全的作用。

现有的网关设备都需要电脑或者自带的屏幕进行交互配置，有些场景需要至少两个人的配合才能进行调试，一个人看屏幕信息、另一个人进行设备操作，调试效率低且极为不方便。而且网关设备自带液晶屏会增加设备的成本，

因此，如何设计通过声音即可进行交互的网关设备是业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有网关设备存在调试不方便等缺陷，本发明提出通过声音进行交互的网关设备，用户可以通过语音发送命令，设备识别到该命令后自动执行该命令，操作方便且无需另外设置显示屏。

本发明采用的技术方案是，设计通过声音进行交互的网关设备，包括：

网关模块；

语音采集模块，用于采集语音输入信息；

语音转文字模块，将语音输入信息转换成文字命令；

执行模块，其与网关模块交互，执行模块将文字命令转换成与网关模块匹配的协议格式并发送给网关模块执行。

优选的，网关设备还包括：

文字转语音模块，将执行模块输出的文字信息转换成语音输出信息；

语音播放模块，播放语音输出信息。

优选的，执行模块预置有关键字与协议格式的对照关系表，执行模块接收到文字命令之后，识别文字命令中的关键字，根据识别到的关键字从对照关系表调取对应的协议格式，将文字命令转换成协议格式发送给网关模块执行，执行模块将网关模块执行文字命令之后返回的文字信息发送给文字转语音模块。

在一实施例中，执行模块在未识别到文字命令的关键字时，向文字转语音模块发送识别失败的文字信息。

在一实施例中，执行命令在未识别到文字命令的关键字时，查找对照关系表中与文字命令的实际声纹相差不超过预设阈值的关键字，将包含关键字的提示文字信息发送给文字转语音模块。

优选的，关系对照表中每条协议格式对应的关键字包括动作命令字、目标字和范围字；执行模块识别文字命令中的动作命令字、目标字和范围字，根据识别到的动作命令字从对照关系表中调取对应的协议格式，并将识别到的目标字和范围字填入协议格式相应的位置，再发送给网关模块执行。

其中，动作命令字包括：查询命令字和设置命令字中的至少一种。

在一实施例中，执行模块在未识别到动作命令字、目标字或者范围字中任一个时，向文字转语音模块发送该字识别失败的文字信息。

在一实施例中，执行模块由先到后依次识别文字命令中的动作命令字、目标字和范围字，当且仅当前一字识别成功后继续识别下一字。

与现有技术相比，本发明将智能语音应用到网关设备中，在开通调试时用户通过语音向网关设备发送命令，设备识别到该命令后自动执行该命令，调试过程方便。设备将执行的结果通过语音播放出来，帮助用户了解当前设备的调试结果或工作状态，用户通过语音和网关设备进行交互，无需额外的电脑或显示屏，网关设备智能化程度高。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中网关设备的模块连接图；

图2是本发明中执行模块的识别流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的网关设备基于语音识别技术，网关设备包括：网关模块、语音采集模块、语音转文字模块和执行模块等。

语音采集模块用于采集语音输入信息，并将语音输入信息发送给语音转文字模块，语音转文字模块将接收到的语音输入信息转换成文字命令，并将文字命令发送给执行模块。执行模块与网关模块进行数据交互，执行模块将接收到的文字命令转换成与网关模块匹配的协议格式并发送给网关模块执行。

较优的，网关设备还包括：文字转语音模块和语音播放模块，文字转语音模块连接在执行模块和语音播放模块之间，执行模块将网关模块执行文字命令之后返回的文字信息发送给文字转语音模块，文字转语音模块将执行模块输出的文字信息转换成语音输出信息，并将语音输出信息发送给语音播放模块播放。

进一步的，执行模块在未识别到文字命令的关键字时，向文字转语音模块发送识别失败的文字信息，以便用户及时了解语音命令是否输入成功。再进一步的，为了提高网关设备的智能程度，执行命令在未识别到文字命令的关键字时，查找对照关系表中与文字命令的实际声纹相差不超过预设阈值的关键字，将包含关键字的提示文字信息发送给文字转语音模块，用来提醒用户，其发出的语音中应当含有这些关键字。

本发明的网关设备在开通调试时，只需要用户通过语音，告诉设备需要执行的命令，经过语音采集模块和语音转文字模块转换成文字命令，执行模块将接收到的文字命令转换成与网关模块匹配的协议格式并发送给网关模块执行，网关模块将执行的结果通过文字信息返回给执行模块，执行模块再经过文字转语音模块翻译后，通过语音模块播放出来，从而通过语音实现网关设备的调试。正常运行时，也可以通过语音查看设备的工作状态，其原理与调试过程相同。

其中，执行模块识别文字命令并转换协议格式的原理如下：

执行模块预置有关键字与协议格式的对照关系表，执行模块接收到文字命令之后，识别文字命令中的关键字，根据识别到的关键字从对照关系表调取对应的协议格式，将文字命令转换成协议格式之后，发送给网关模块执行。

更详细的说，关系对照表中每条协议格式对应的关键字包括动作命令字、目标字和范围字，动作命令字是网关模块需要执行的动作，目标字是动作的操作目标，范围字是操作目标的范围，动作命令字、目标字和范围字有对应关系。动作命令字包括：查询命令字和设置命令字中的至少一种，比如文字命令是查询电压，查询是动作命令字，电压是目标字，那还需要明确查询第几路电压，第几路即为范围字。再比如文字命令是设置ip，设置是动作命令字，ip是目标字，还得明确ip的数值是多少，数值即为范围字。

下面列举进行说明，常见的查询命令字有“是什么”、“多少”、“查询”、“读取”、“调阅”等，查询命令字对应的目标字有“电压”、“电流”、“湿度”、“状态”、“温度”、“告警”、“网络”、“ip”、“时间”、“系统”等，查询命令字对应的范围字有“第x路”、“传感器”、“串口x”、“电表”、“空调”等。常见的设置命令字有“为”、“设置”、“改变”、“重启”、“置为”等，设置命令字对应的目标字有“通道x”、“告警yy”、“ip”、“平台”、“网络”、“时间”、“第x路”等，设置命令字对应的范围字为“z”，当目标字是“通道x”时，此处z是数字，当目标字是“ip”时，此处z是ip地址、子网掩码、网关等一串数字，当目标字是“时间”时，此处z是时间格式的数字，当目标字是“告警yy”时，此处z是浮点数，浮点数可以精确到小数点之后。上文中出现的yy表示电压、电流、温度、级别等，x表示数字，其范围从0到65535，yy、x是整型数。

在优选实施例中，执行模块由先到后依次识别文字命令中的动作命令字、目标字和范围字，当且仅当前一字识别成功后继续识别下一字，执行模块识别文字命令中的动作命令字、目标字和范围字，根据识别到的动作命令字从对照关系表中调取对应的协议格式，并将识别到的目标字和范围字填入协议格式相应的位置，再发送给网关模块执行。在识别过程中，执行模块在未识别到动作命令字、目标字或者范围字中任一个时，向文字转语音模块发送该字识别失败的文字信息，及时通知用户语音输入错误。

如图2所示，文字命令识别的流程如下：

第一步，匹配到动作命令字；

当文字命令中匹配到‘是什么’，‘多少’‘查询’，‘读取’‘调阅’等关键字时，则是查询命令；当文字命令中匹配到‘为’，‘设置’，‘改变’‘重启’‘置为’等关键字时，则是设置命令；

动作匹配成功后执行第二步。

第二步，匹配到目标字；

如果动作命令字为查询命令，则继续匹配“电压”、“电流”、“湿度”、“状态”、“温度”、“告警”、“网络”、“ip”、“时间”、“系统”等目标字，如果匹配成功，则匹配到查询的目标，否则执行模块向文字转语音模块发送“没匹配到查询目标”的文字信息，并通过语音播放模块播放出来；

如果动作命令字为设置命令，则继续匹配“通道x”、“告警yy”、“ip”、“平台”、“网络”、“时间”、“第x路”等目标字，如果匹配成功，则匹配到设置的目标，否则执行模块向文字转语音模块发送“没匹配到设置目标”的文字信息，并通过语音播放模块播放出来；

目标字匹配成功后，将目标的文字转换为预置的16进制数字，并执行下面第三步。

第三步，匹配到范围字；

如果动作命令字为查询命令，则匹配“第x路”、“传感器”、“串口x”、“电表”、“空调”等范围字；

如果动作命令字为设置命令，则匹配“z”；

如果范围字匹配成功，则将查询或者设置这个动作命令字对应的预置格式协议调取出来，将匹配的目标字、范围字的16进制数填入到格式协议相应的位置，然后将该整条协议发给网关模块，网关模块就可执行该命令。

网关模块执行后会返回响应结果，这些结果是特定协议格式的数据，有效数据的位置和标志也是固定的，执行模块提取出这些有效数据后，再结合上面识别到的目标字和范围字一起作为文字信息发给文字转语音模块。比如有效数据是3.3，上一步识别到的目标字是电压，范围字是第1路，则将“第1路电压3.3v”作为文字信息发给文字转语音模块，通过语音播放模块进行播放。

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。