Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Голосовое управление системой «Умный дом»

Работа №24672

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информатика

Объем работы54
Год сдачи2018
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
537
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


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


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.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Курсовые Статьи Диплом Рязань

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.



1 Языки для «Умного дома» [Электронный ресурс] // Бизнес новости. - Режим доступа: http://www.forbes.ru
2 Что такое голосовые технологии [Электронный ресурс] // Теплица социальных технологии. - Режим доступа: http://te-st.ru
3 Голосовой интерфейс [Электронный ресурс] // Википедия. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
4 Экосистема Amazon Alexa [Электронный ресурс] // Geektimes. - Режим доступа: http://geektimes.ru
5 Google Home [Электронный ресурс] // Википедия. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
6 Почему «умные» голосовые помощники пока никому не помогают [Электронный ресурс] // Главные новости. - Режим доступа: https://www.gazeta.ru
7 Siri [Электронный ресурс] // Национальная библиотека им Н.Э. Баумана.
- Режим доступа: https://ru.bmstu.wiki
8 HomeKit [Электронный ресурс] // Apple. - Режим доступа: https://www.apple.com
9 Технологии распознавания речи [Электронный ресурс] // ПостНаука. - Режим доступа: https://postnauka.ru
10 Сверхбыстрое распознавание речи без серверов на реальном примере [Электронный ресурс] // Habrahabr. - Режим доступа: https://habrahabr.ru
11 Они нас слышат: куда развиваются речевые технологии? [Электронный ресурс] // Бизнес новости. - Режим доступа: http://www.forbes.ru
12 Распознавание речи для чайников [Электронный ресурс] // Habrahabr. - Режим доступа: https://habrahabr.ru
13 Комплекс речевых технологий Яндекса [Электронный ресурс] // Яндекс.
- Режим доступа: https://tech.yandex.ru
14 Cloud Speech-To-Text [Электронный ресурс] // Google Cloud. - Режим доступа: https://cloud.google.com
15 Поиск оптимальной системы аудио распознавания речи с закрытым исходным кодом, но имеющими открытые API, для возможности интеграции [Электронный ресурс] // Habrahabr. - Режим доступа: https://habrahabr.ru
16 Google обновила Cloud Speech API, добавив поддержку 30 языков [Электронный ресурс] // Создано программистами для программистов. - Режим доступа: https://tproger.ru
17 Google создал систему распознавания речи без подключения к интернету [Электронный ресурс] // Интернет издание о высоких технологиях. - Режим доступа: http://www.cnews.ru
18 Speak to Alexa on Products with Alexa Voice Service Built-In [Электронный ресурс] // Alexa Voice Service. - Режим доступа: https://developer.amazon.com
19 Hotword Detector [Электронный ресурс] // Snowboy. - Режим доступа: https://snowboy.kitt.ai
20 Умный дом: Развитие и тенденции [Электронный ресурс] // Geektimes. - Режим доступа: https://geektimes.ru
21 Протоколы связи для "умного дома" [Электронный ресурс] // Аналитические обзоры компьютеров. - Режим доступа: https://www.ferra.ru
22 MQTT протокол теперь в устройствах Advantech [Электронный ресурс] // Комплексная дистрибуция средств автоматизации. - Режим доступа: http://corson.ru
23 Что такое MQTT и для чего он нужен в IIoT? [Электронный ресурс] // Промышленные компьютеры. - Режим доступа: https://ipc2u.ru
24 Протоколы «Интернета вещей»: основные сведения [Электронный ресурс] // Средства и системы автоматизации. - Режим доступа: http://www.rtsoft.ru
25 RabbitMQ: Введение в AMQP [Электронный ресурс] // Habrahabr. - Режим доступа: https://habrahabr.ru
26 MQTT and MQTT-SN messaging protocols [Электронный ресурс] // Eclipse Paho. - Режим доступа: https://www.eclipse.org
27 Специальные возможности системы "Умный дом". Электронный сборник статей победителей V Международной научно-практической конференции «EUROPEAN SCIENTIFIC CONFERENCE» 30 июля 2017г. в г. Пенза. Электронный сборник МК-196 [Электронный ресурс]/Алимовнин С.Г., Мильчаков С.А., Сиротинина Н.Ю. // Наука и Просвещение. - Пенза, 2017. - Режим доступа: http://naukaip.ru
28 Реализация речевого интерфейса системы «Умный дом» “Профессионал года 2017" Сборник статей V Международного научно-практического конкурса, состоявшейся 25 августа 2017 г. в г. Пенза. Номер сборника К-56 страницы 52-56 [Электронный ресурс]/Алимовнин С.Г., Мильчаков С.А., Сиротинина Н.Ю. // Наука и Просвещение. - Режим доступа: http://naukaip.ru


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (130947)

Новости

06.01.2018 Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров

Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

дальше

»» Все новости

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Заказать диплом

Приглашаем авторов студенчесчких работ


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.