基于语音控制和远程控制空调系统的智能插座系统开发

郭晓磊 刘业凤

【摘 要】在目前科学和经济更快速发展的同时，生活质量也在更好地提高。目前有大量的智能家电应运而生，但这些刚出的智能家电仍然存在很大的发展空间，就现阶段的空调系统的智能插座系统而言，大部分能实现语音控制和远程WIFI控制，但其使用局限性比较大，其智能交互仅限制在连接插座电器的定时开关或定时开关，因此智能化体验比较单一。本次研究针对目前智能插座系统交互模式的简单单一，添加了智能自学习功能，使该插座系统不仅能实现语音控制和远程WIFI控制，还能自学习不同品牌空调系统的红外码，实现对红外控制型家电的局域控制，插座的红外接收头可以学习各种遥控家电的红外码并保存，在调节空调温度，调节风速档位或者改变其他功能都有非常实用的效果。

【关键词】语音控制;远程控制;自学习;空调系统;智能插座系统。

智能化家居成为现阶段衡量生活质量的标准之一。目前的智能插座功能实现单一，智能化体验有待提高。添加红外学习功能可以使智能插座在人机交互实现更加实用的窗口，在智能家居中实现语音和远程的一对多控制。当传统的插座成为自发学习红外码的智能语音插座，能实现在外通过WIFI控制插座发出相应的红外码，在回家之前能打开空调，并调好温度;打开热水器，并调节好水温等等。离线的语音和WIFI的远程控制已经在改变人们在智能化家居的体验，而加入红外学习功能后人们的智能体验会更上一个台阶。

一、语音和远程控制空调系统的红外智能插座系统研究的必要性及意义

1、必要性

1.1智能插座的现状

此次的的智能插座研究考察了现有的插座系统，针对这些系统功能不完善的问题，更进一步完善了插座功能，离线语音控制功能，可以唤醒智能插座去控制所连接的电器;WIFI远程控制，提前开启家中的空调等设备;而红外码学习模块，可以学习红外码并储存，方便日后的调用控制空调等红外设备。正是因为这些功能的逐步实现，才能引领智能家电的不断革新，促进行业的发展。

1.2智能插座目前存在的不足

目前阶段的智能插座，虽然能实现WIFI远程控制和离线语音控制空调等家电，但只能实现对供电端相连接家电的控制，通过控制插座的开关的简单智能化，需要开的时候直接开，需要关的时候直接断电，这种插座没办法满足调节家电所需要的模式和功能，这样的开关方式不仅体验单一，对家电的使用寿命也会大大损耗。

1.3经济的发展需求

从目前的市场调研可以看出，将离线式语音控制、云端网络控制和红外学习三个功能相结合的产品较少，提高解决所有非智能空调设备进行智能化升级，有待进行深入研究。有利于促进智能化产业的不断壮大，智能技术可以逐渐从家用转移到商用，提高社会的生产力，促进经济的发展。

2、意义

①人们生活质量的提高。红外遥控系统拥有两种控制方式（语音控制、云端控制）与可自学习红外编码的遥控器，很大程度上方便了人们的日常生活。

②促进智能家电的蓬勃发展。结合离线语音和云控制，达到离线在线学习型红外发射器的效果，更方便地利用和控制家电等设备。“离线”“在线”“学习”三者结合革新，在未来智能家居设计方案提供有力支持。

③智能产品促进社会生产力。可用于遥控空调等红外设备。系统的自学习使用其他可适用于红外设备，离线，在线控制也很好地满足人们的需求和企业生产的要求，这项技术的革新将会在生产市场中逐渐应用需求。将其运用在商业生产后，生产效率也能逐步提高。

二、语音和远程控制空调系统的智能插座系统的具体措施

1、语音芯片模块的实现

在研究智能化产品时，需要MCU支撑所有的智能化功能，因此采用语音主控芯片SPV2021，其提丰富的语音识别函数可以被我们方便的开发和运用。在作为语音函数库的同时，这款芯片还可以作为MCU，控制其他模块，使得整个系统相互协调地工作。因此只需要设计好芯片芯片的外围电路，加入麦克风和扬声器的电路，就能实现语音功能。

2、云控制模块的实现

目前所研究的智能插座采用远程控制，就需要云端网络服务，涂鸦智能的Wi-Fi模块能供云服务而且所需的成本也比较适中。在涂鸦开发模块过程中，涂鸦提供了在线面板工作站以及所需要的SDK软件开发包。涂鸦智能还可以提供免开发WIFI模块，用户可以通过这个平台模块实现升级系统所需的功能。

3、红外自学习模块的实现

实现红外学习总共需要3个器件：红外线发光管、红外线接收管和红外线接收头。当红外发光管接收到MCU命令发送一串红外接收码，红外遥控设备接收到信号后才能做出相应功能的调整。插座中的红外接收管和红外接收头可以在MCU确定学习命令后，播报相应的语音提示，用户可以根据语音提示按步骤将电器的遥控设备向其发送红外码，当插座的接收端接收到红外码后，通过EEPROM储存相应的红外码。在插座学习完毕后，用户可以语音控制或者WIFI远程控制智能插座发送相应的红外码，控制遥控设备的开关以及各种模式切换，从而逐渐取代单一的遥控设备和传统插座。

结束语

总的来说，智能化在人们的生活中越来越重要，此次对于空调系统智能插座系统的研究：实现语音控制，真正令用户体验到切实的人机交互;实现远程WIFI控制，真正令用户体验到实用的生活体验;实现红外自学习功能，真正令用户体验到强大的物物互联。从而更好的增强空调系统的智能化，更能发挥空调的强大功能。提高人们的生活水平与用户体验感。

参考文献：

[1]宋瑞，刘华珠，林树涛.一种新型自学习型红外遥控器设计[J].东莞理工学院学报，2011，18（03）：42-45.

[2]李亞光，蒋如意，孙海燕.基于语音识别的万能遥控器的设计[J].电子技术与软件工程，2015（06）：136-137.

[3]范华峰.物联网学习型红外遥控插座的设计[J].福建电脑，2017，33（12）.

（作者单位：上海理工大学）