📄Работа №24672
Тема: Голосовое управление системой «Умный дом»
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
информатика
Объем:
54 листов
Год:
2018
Просмотров:
770
5900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Сравнительный анализ реализаций голосовых интерфейсов 6
1.1 Обзор предметной области 6
1.2 Критерии сравнения систем голосового управления 7
1.3 Обзор аналогов разрабатываемой системы 8
1.3.1 Семейство Amazon Echo 8
1.3.2 Google Home 9
1.3.3 Apple Siri 9
1.4 Вывод 11
2 Разработка приложения 12
2.1 Функции и подсистемы приложения 12
2.2 Подсистема голосового интерфейса 14
2.2.1 Анализ технологий распознавания речи 14
2.2.2 Критерии оценки 15
2.2.3 Речевые технологии SpeechKit 15
2.2.4 Google Cloud Speech API 16
2.2.5 Alexa Voice Service 17
2.2.6 SnowBoy 18
2.2.7 Тестирование систем распознавания речи 18
2.2.8 Вывод 20
2.3 Выбор протокола обмена данными 20
2.3.1 MQTT 20
2.3.2 XMPP 22
2.3.3 AMQP 23
2.4 Вывод 24
3 Реализация приложения 25
3.1 Реализация голосового интерфейса 26
3.1.1 Алгоритм работы голосового интерфейса 26
3.2 Реализация интерфейса к аппаратной части 26
3.2.1 Взаимодействие с протоколом 27
3.3 Реализация базы данных 27
3.3.1 Описание работы базы данных 28
3.4 Реализация подсистемы выполнения команд 29
4 Пользовательский интерфейс 31
4.1 Интерфейс администратора 31
4.1.1 Настройка приложения 32
4.1.2 Настройки MQTT 33
4.1.3 Настройки приложения 34
4.2 Интерфейс клиента 38
4.2.1 Избранное 39
4.2.2 Интерфейс подключения 41
4.3 Тестирование приложения 42
Заключение 44
Список использованных источников 45
Приложение А 48
1 Сравнительный анализ реализаций голосовых интерфейсов 6
1.1 Обзор предметной области 6
1.2 Критерии сравнения систем голосового управления 7
1.3 Обзор аналогов разрабатываемой системы 8
1.3.1 Семейство Amazon Echo 8
1.3.2 Google Home 9
1.3.3 Apple Siri 9
1.4 Вывод 11
2 Разработка приложения 12
2.1 Функции и подсистемы приложения 12
2.2 Подсистема голосового интерфейса 14
2.2.1 Анализ технологий распознавания речи 14
2.2.2 Критерии оценки 15
2.2.3 Речевые технологии SpeechKit 15
2.2.4 Google Cloud Speech API 16
2.2.5 Alexa Voice Service 17
2.2.6 SnowBoy 18
2.2.7 Тестирование систем распознавания речи 18
2.2.8 Вывод 20
2.3 Выбор протокола обмена данными 20
2.3.1 MQTT 20
2.3.2 XMPP 22
2.3.3 AMQP 23
2.4 Вывод 24
3 Реализация приложения 25
3.1 Реализация голосового интерфейса 26
3.1.1 Алгоритм работы голосового интерфейса 26
3.2 Реализация интерфейса к аппаратной части 26
3.2.1 Взаимодействие с протоколом 27
3.3 Реализация базы данных 27
3.3.1 Описание работы базы данных 28
3.4 Реализация подсистемы выполнения команд 29
4 Пользовательский интерфейс 31
4.1 Интерфейс администратора 31
4.1.1 Настройка приложения 32
4.1.2 Настройки MQTT 33
4.1.3 Настройки приложения 34
4.2 Интерфейс клиента 38
4.2.1 Избранное 39
4.2.2 Интерфейс подключения 41
4.3 Тестирование приложения 42
Заключение 44
Список использованных источников 45
Приложение А 48
📖 Введение
Система «Умный дом» - это сложная концепция, которая позволяет объединить разнообразные устройства домашней автоматизации в единый комплекс. Важной частью системы «Умный дом» (УД) является пользовательский интерфейс. От его реализации зависит удобство использования всей системы в целом. Есть категория пользователей, которая в последнее время часто становится целевой при разработке УД. Это пользователи с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ). Для людей с ОВЗ особенно важна именно реализация интерфейса.
Если пользовательский интерфейс выделен, как отдельная подсистема УД, он может быть адаптирован к индивидуальным потребностям пользователя с минимальной доработкой прочих подсистем. В соответствии с потребностями пользователя может использоваться управление жестами, датчиками нейронных импульсов, управление голосом и т.д. Современная техника позволяет реализовать такой вариант интерфейса, как голосовой. Данный вариант необходим пользователям с нарушениями зрения, двигательных функций. Помимо этого, он во многих ситуациях может быть востребован пользователями без ограничений здоровья. Голосовой интерфейс позволяет отказаться от ввода информации вручную, с помощью кнопок управления или клавиатуры, а также от восприятия ответных сообщений в текстовом виде. В то же время, он менее точен, так как на вводимую информацию могут повлиять внешние шумы.
Данное направление в настоящее время активно развивается. Начиная с 2014 года начали появляться голосовые помощники. Google и Amazon уже презентовали широкой общественности Google Home и Alexa. Представленные в виде колонок, помощники реагируют на обширный диапазон голосовых команд, и могут исполнять роль посредника при управлении системами домашней автоматизации в том числе.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка мобильного приложения для платформы Android с функцией голосового управления системой «Умный дом».
В ходе разработки должны были решены следующие задачи:
- анализ существующих аналогов интерфейса голосового управления;
- сбор и анализ информации о существующих технологиях голосового распознавания и взаимодействия с «Умным домом»;
- проектирование архитектуры и интерфейса мобильного приложения, удовлетворяющие общим стандартам платформы Android;
- реализация приложения «MyHome».
В результате реализовано мобильное приложение, включающее в себя функции голосового управления системой «Умный дом»
Данное приложение было протестировано в реальных условиях и подтвердило свою работоспособность. Результаты работы апробированы в двух публикациях в материалах конференций, получены дипломы 1 степени.
Если пользовательский интерфейс выделен, как отдельная подсистема УД, он может быть адаптирован к индивидуальным потребностям пользователя с минимальной доработкой прочих подсистем. В соответствии с потребностями пользователя может использоваться управление жестами, датчиками нейронных импульсов, управление голосом и т.д. Современная техника позволяет реализовать такой вариант интерфейса, как голосовой. Данный вариант необходим пользователям с нарушениями зрения, двигательных функций. Помимо этого, он во многих ситуациях может быть востребован пользователями без ограничений здоровья. Голосовой интерфейс позволяет отказаться от ввода информации вручную, с помощью кнопок управления или клавиатуры, а также от восприятия ответных сообщений в текстовом виде. В то же время, он менее точен, так как на вводимую информацию могут повлиять внешние шумы.
Данное направление в настоящее время активно развивается. Начиная с 2014 года начали появляться голосовые помощники. Google и Amazon уже презентовали широкой общественности Google Home и Alexa. Представленные в виде колонок, помощники реагируют на обширный диапазон голосовых команд, и могут исполнять роль посредника при управлении системами домашней автоматизации в том числе.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка мобильного приложения для платформы Android с функцией голосового управления системой «Умный дом».
В ходе разработки должны были решены следующие задачи:
- анализ существующих аналогов интерфейса голосового управления;
- сбор и анализ информации о существующих технологиях голосового распознавания и взаимодействия с «Умным домом»;
- проектирование архитектуры и интерфейса мобильного приложения, удовлетворяющие общим стандартам платформы Android;
- реализация приложения «MyHome».
В результате реализовано мобильное приложение, включающее в себя функции голосового управления системой «Умный дом»
Данное приложение было протестировано в реальных условиях и подтвердило свою работоспособность. Результаты работы апробированы в двух публикациях в материалах конференций, получены дипломы 1 степени.
✅ Заключение
В рамках решения задач выпускной квалификационной работы были получены следующие результаты:
Был проведен анализ существующих аналогов интерфейса голосового управления. Для анализа были выбраны три технологии - Google Home, Amazon Echo и Apple Siri. В результате был сделан вывод, что данные технологии являются дорогостоящими для интеграции в системы «Умный дом»;
Проведен сбор и анализ информации о существующих технологиях голосового распознавания и взаимодействия с «Умным домом». В результате анализа и тестирования технологий был сделан вывод, что Google Cloud Speech API наиболее подходит для распознавания команд, a SnowBoy для распознавания ключевого слова.
Спроектировано и реализовано мобильное приложение, включающее в себе функционал голосового управления системой «Умный дом».
Приложение было протестировано и показало свою работоспособность в реальных условиях системы «Умный дом», что позволяет использовать реализованное приложение в дальнейшем для пользователей.
В процессе работы были опубликованы две статьи в сборниках материалов конференций, получены два диплома первой степени [27, 28].
В дальнейших планах выпустить данное приложение в Google Play для свободного скачивания и использования, планируется развитие и добавление нового функционала.
Был проведен анализ существующих аналогов интерфейса голосового управления. Для анализа были выбраны три технологии - Google Home, Amazon Echo и Apple Siri. В результате был сделан вывод, что данные технологии являются дорогостоящими для интеграции в системы «Умный дом»;
Проведен сбор и анализ информации о существующих технологиях голосового распознавания и взаимодействия с «Умным домом». В результате анализа и тестирования технологий был сделан вывод, что Google Cloud Speech API наиболее подходит для распознавания команд, a SnowBoy для распознавания ключевого слова.
Спроектировано и реализовано мобильное приложение, включающее в себе функционал голосового управления системой «Умный дом».
Приложение было протестировано и показало свою работоспособность в реальных условиях системы «Умный дом», что позволяет использовать реализованное приложение в дальнейшем для пользователей.
В процессе работы были опубликованы две статьи в сборниках материалов конференций, получены два диплома первой степени [27, 28].
В дальнейших планах выпустить данное приложение в Google Play для свободного скачивания и использования, планируется развитие и добавление нового функционала.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.