全方位智能型家電控制

　　前言

　　面對二十一世紀以人為本的科技發(fā)展趨勢，世界先進(jìn)國家紛紛積極投入智能化生活空間科技之研發(fā)，建立健康舒適的環(huán)境，提高人們的生活品質(zhì)與工作效能。本本主要探討人類(lèi)在步入二十一世紀后在生活中處處引用3C概念所衍生出來(lái)一系列的議題。近幾年來(lái)，日本與韓國投注大量資源研究數字生活空間且已經(jīng)有極大成效，臺灣在遠雄建設積極推動(dòng)“數字城”的概念下也引發(fā)了將3C產(chǎn)品應用在平時(shí)生活空間的研發(fā)上，其內涵包括家庭電器的自動(dòng)控制、安全系統自動(dòng)化、門(mén)禁系統監控、甚至納入個(gè)人醫療保健等議題，也提供產(chǎn)業(yè)界另一個(gè)明星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機。微軟前總裁比爾·蓋茨在“擁抱未來(lái)”一書(shū)中提到“在未來(lái)的五年當中，語(yǔ)音識別、社會(huì )界面和高速公路連結器，都將放入主要的應用軟件中。到時(shí)候，不論公司或個(gè)人都會(huì )對那些可提高效率及生產(chǎn)力的新版本趨之若鶩。”這也意味著(zhù)語(yǔ)音識別技術(shù)是未來(lái)軟件的三個(gè)新興技術(shù)之一。

　　智能型生活空間已經(jīng)被列為重點(diǎn)發(fā)展科技項目之一，智能型生活空間是利用嵌入式系統結合Wireless Sensor Network(WSN)技術(shù)應用于人類(lèi)生活空間中，使生活更便利、舒適。本設計以恩智浦半導體(NXP)的LPC2478嵌入式發(fā)展系統結合凌陽(yáng)科技的SPCE061A芯片作為家電的主/副控端及監控系統界面，進(jìn)而搭配WSN通訊模組的藍牙通訊系統應用在“全方位智能型家電控制”的系統研發(fā)，包括LPC2478嵌入式系統軟、硬件驅動(dòng)程序設計、LPC2478嵌入式周邊硬件電路開(kāi)發(fā)、SPCE061A芯片語(yǔ)音聲控、音頻壓縮編碼、API函數設定、藍牙無(wú)線(xiàn)UART傳輸、藍牙通訊主-從一對多通訊系統技術(shù)、家電受控端以單接點(diǎn)及多接點(diǎn)改良設計等。系統功能經(jīng)實(shí)際驗證后效果良好，確實(shí)能達到智能型家電與數字家庭控制，產(chǎn)品實(shí)用性與創(chuàng )意性極高。

　　產(chǎn)品設計目的

　　本產(chǎn)品主要是以L(fǎng)PC2478嵌入式研發(fā)系統作為核心，結合LinkMatik2.0藍牙模組構建一套全方位數字家庭人機監控界面，完全取代之前以PC高成本設備，并結合SPCE061A芯片與藍牙模組自行開(kāi)發(fā)智能型家電控制，由于語(yǔ)音聲控具有直接性，將其整合于數字家庭中能夠使人機界面更具有親和力， 所以本設計的目的為下列幾點(diǎn)：

　　(1) 以L(fǎng)PC2478嵌入式研發(fā)系統作為監控服務(wù)器;

　　(2) 以藍牙模組建立智能型系統的相關(guān)通訊技術(shù)研究;

　　(3) 以語(yǔ)音識別結構與藍牙進(jìn)行LPC2478嵌入式人機界面的研究;

　　(4) 以L(fǎng)PC2478研制嵌入式語(yǔ)音識別及藍牙技術(shù)聲音無(wú)線(xiàn)感測器。

　　系統結構

　　LPC2478嵌入式全方位智能型家電人機監控界面

　　現代人生活已邁向高科技數字空間，在家中以微控芯片設計的電器產(chǎn)品已很多，雖然有些超級豪宅已有整合性的家電控制，但一般家庭中還是只有一對一遙控的方式，現代嵌入式科技已成熟穩定，市面上以嵌入式系統取代PC結構產(chǎn)品很多，但極度缺乏整合型家電控制界面，本系統將LPC2478嵌入式系統結合LinkMatik2.0藍牙模組構建數字家庭人機監控界面，將與智能型家電達到同步監控，并可通過(guò)遠程監控系統PC Anywhere軟件經(jīng)由網(wǎng)絡(luò )連結LPC2478嵌入式系統監控，成為一套整合型數字家庭監控伺服中心，如圖1所示的嵌入式系統基本結構。

　　本系統主要設計產(chǎn)品為掌上型嵌入式藍牙無(wú)線(xiàn)聲控遙控器，此遙控器已將多種電器產(chǎn)品作整合即可達到一對多的遙控，控制方式為觸碰式LCD面板選擇及多普通話(huà)聲控方式，可直接通過(guò)人的聲音經(jīng)由藍牙無(wú)線(xiàn)聲控遙控器作為室內較遠距離的聲控控制，遙控器可準確辨識使用者的聲音，如果要換其它使用者操控時(shí)，只要選取重新錄制聲音鍵，就可以通過(guò)語(yǔ)音自動(dòng)提示來(lái)完成新使用者的聲音錄制，達到不因使用者的語(yǔ)音信號不同卻能任何使用者都可以控制的功能。

　　本產(chǎn)品設計優(yōu)勢在于目前市面上尚沒(méi)有以藍牙作為無(wú)線(xiàn)傳輸遙控界面產(chǎn)品，且不用擔心像傳統紅外線(xiàn)傳輸需要對準接收端的方向，以高頻傳輸的藍牙模組來(lái)取代低頻的RF射頻，受其它頻率干擾的程度也大幅降低，由于運作頻率高達2.4 GHz，不易造成儀器的干擾，故適合用于家庭、醫院或工廠(chǎng)自動(dòng)化的情境，并設計家電受控結果回授機制由LCD面板顯示，隨時(shí)掌握家電即時(shí)狀態(tài)。