下载此文档

智能家居人机交互方案.docx


文档分类:IT计算机 | 页数:约28页 举报非法文档有奖
1/28
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/28 下载此文档
文档列表 文档介绍
该【智能家居人机交互方案 】是由【guoxiachuanyue012】上传分享,文档一共【28】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【智能家居人机交互方案 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。在智能家居实验室建设方案中,人机交互系统是一个相对比较独立的系统。但它的运行即需要其他子系统的支持,同时也想高级服务提供依据。其中的主要交互设备有家居机器人、智能手机、移动平板、智能视机、健康设备、遥控器、计算机等。
1家居机器人

在终端机器人中主要提供触摸显示和语音交互方式,并提供摄像头扩展接口,利于更高层次的开发。
触摸显示交互是多媒体技术交互方式的一种,其依托于7寸触摸显示屏进行操作界面的实现和用户触摸输入。目前,在手机、平板等电子消费领域得到了非常广泛的应用。其有一个缺陷是,触摸显示屏安放在机器人的机体结构中,属于机器人的一部分,具体的使用过程不是特别方便。
语音交互是本设计中的重要部分,是终端机器人与其他家电设备最大的却别。通过自然语言交流,一方面用户可以非常方便的使用机器人进行家庭中各种设备的控制,另一方面其还能与老人对话,提供心理慰藉,或者用于幼龄儿童的教学。终端机器人中语音交互的方案采用科大讯飞语音云平台进行高效开发。语音识别的过程为:在本地进行语音采集,将采集的信息发送到语音云端,本地接受来自云端的识别结果在,然后进行智能处理;语音合成的过程为:将要合成的文本发送到语音云端,云端将语音信息返回到本地进行播放。科大讯飞云平台只是提供具体的识别和合成,而怎么让语音识别更智能化则需要进一步的研究。


电子芯片技术的飞越发展,CPU处理核心的处理和运算性能越来越强。基于最大化利用CPU能力、减少成本和降低系统能耗的思想,本设计采用单处理核心,由Cortex-A8(S5PV210)统筹系统的所有外设,进行设备控制和信息采集。对于外部设备,设备本身复杂程度以及传输方式、传输速率上均有不同,因此在对系统设备进行选型时尽量减少设备种类的复杂程度。系统框架中定义了2种设备总线:USB总线和10数据总线。手持终
端〈/A〉USB总线用于数据传输量大、传输速率高的复杂设备,IO数据总线则对应传输速率低的简单设备。USB总线采用Hub的形式进行多设备扩展。10数据总线则采用抽象化和模块化思想设计,建立单独的底层扩展系统,规范相应设备接口。系统从总线的角度出发,将硬件分为2部分:底层扩展系统和上层Cortex-A8平台。
底层扩展系统主要用于传感器数据采集、机器人动力系统控制以及情感控制,设备的类型和控制较为简单。而上层Cortex-A8平台则是在核心控制器的基础上搭载触摸显示屏、用户按键接口、音频输出以及USB类的摄像头、Wi-Fi适配器、蓝牙适配器。
整体的硬件架构如图1
图1
Cortex-A8与S5PV210
ARMCortex-A8处理器是基于ARMv7-A体系结构,其设计主要面向高性能和低功耗。目前,其突出的优势已经得到了市场的认可,在智能手机、机顶盒、数字电视、打印机等终端设备中具有广泛的应用。Cortex-A8处理器的主要特点如下:
128位SIMD引擎支持高性能媒体处理(NEON);
优化的1级高速缓存和集成的2级高速缓存;
Thumb-2技术,提高性能并节省指令存储空间;
动态分支预测,降低分支错误预测的危害;
完整的内存管理单元(MMU);
Jazelle-RCT技术优化即时生产(JIT)和动态自适应编译(DAC);
高功效和高性能的内存系统;
Mini210s开发板以Cortex-A8的S5PV210为核心控制器。S5VP210是一款高效率、高性能、低功耗的32为RISC处理器,其适用于智能手机和平板电脑等智能终端。
S5PV210在Cortex-A8的基础上拓展了多媒体方面的性能,其包含很多强大的硬件编解码功能,内置MFC(MultiFormatCodec)、高性能PowerVRSGX5403D图形引擎和2D图形引擎、IVA3硬件加速器、。
S5PV210采用584引脚的FCFBGA封装,具有丰富的外围接口如TFTLCD控制器、摄像头接口、MIPIDSI、ATA接口、UART、24通道DMA、定时器、手持机〈/A〉GPI0、
、。S5PV210同时具有丰富的高质量的外部存储接口,其DRAM支持LPDDR1、DDR2、LPDDR2,Flash/ROM支持NANDFlash、NOR-Flash、SRAM等。
S5PV210芯片结构图如图2所示。
SystemPeriphorgd
TimierwithPWM(5ch)
WatchdogTime『
DMA(24ch)
Keypad(14x8)
TS-ADC(12biV10ch)
SRAM/ROM
Multimedia
12MPCameraIF/MIPICSI-2
10SDp30fpsMFC
Codec-^IIPEG4
Decoder-MPEG2A/O1
2DVG/3DGraphicsengine
NTSC/PALTVout
&HDMII
JPEGCodec
MultilayerAHB/AXIBus
TFTLCDcontrollerXGAresolution
CryptoEngines
(Fle?«)OneNAND
SLC/MLCNANIDwith16biitECG
LPDDRI/OneDRAMLPDDR2/DDR2
32KIB33<B1/DcacheQOOMIHz/UGHz
AudioDSP
PowerManagement
Clockgating/
Powergating/DynamicVdtageFrequencyScaling
CPUCore
CortexAS
512KB
L2cache
NEON
96KB
RAM
64KIB
ROM
MemoryInterface
Connectivity
AudioIF
IIS)C3/PCMx3
S/PDIF/AC97
StorageIF
HSMMC/SDx4
ATA
Connectivity

UARTX4
IICx3
HS-SPIx2
ModemIF
GPIO
图2S5PV210芯片结构图

Mini210s是一款高性能高性价比的Cortex-A8开发板,搭载三星S5PV210处理器,运行主频可高达1GHz,同时集成PowerVRSGX540高性能图形引擎。工业PDA〈/A〉
Mini210s开发板配备了512MDDR2内存和4GMLCNANDFlash,其外部应用接口非常丰富如WM8960音频芯片、miniHDMI高清输出、、CMOS摄像头、SDIO、矩阵键盘等接口(详见图4-15),其电源电路也支持低功耗待机省电模式。
源码以及Linuxkernel源码,方便用户进行二次开发。同时其还提供方便易使用的开发板烧写工具Superboot,缩短了系统开发周期。
根据终端系统功能设定要求,Mini210s开发板的板载资源主要使用电阻触摸显示、USB0TG接口、音频接口三个部分。电阻触摸显示接口与7寸一线精准电阻触摸显示屏连接,实现Android系统操作界面的显示和触控操作的检测。WiFi、蓝牙、USB摄像头等设备通过与USBHOST接口连接的USBHub完成基于USB设备的设备扩展。音频部分采用I2S0接口,外接WM8960CODEC解码芯片,提供声音输入和speaker输出(内置D类功放,能直接连接8Q1W扬声器)功能。
RTCBattery
EEPROM
Keypad8x8
UserButtons
CON7
MIC
ADCInput
S2:BootModeSwitch
Buzzer
USBHostPowerLEDMicroSOCON6(GPIO)
miniUSBAiidioOutEthernetminiHDMI
r-
CMOSCamera
JTAG
CON9(SDIO)
LED1-LED4
Reset
CON4:UART3CON3:UART2
CON2:UART1CON1:UARTO
CON13
S1:PowerSwitch
CON16(MIPI)
COMO
LCD
PowerInput
图3Mini210s接口布局

机器人动作及情感表达
图4小优
机器人的动作和情感是其与其他家居设备的最重要的区别,能够实现更好的人机交互模式。
机器人的动作主要包括2类,机器人的正常行走和头部运动。行走控制是在2轮轮系结构上通过控制直流电机实现,机器人可以灵活地进行前进、后退、左右转等动作。头部运动主要包含了抬头和扭头的动作,2个自由度均通过直流电机实现。机器人相关动作作为服务发布到智能家居服务网关,其他终端可以通过网关或者直接网络连接实现机器人的动作控制。
机器人的情感表达是机器人智能性的核心体现。其表现途径主要有三个方面:LED情感输出、机械动作以及语音,通过三者的结合向用户立体地呈现了具体情感。
Total
%
%
%
表1智能手机操作系统2012年—2016年市场份额变化情况[
iOS
苹果iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统,2007年1月10正式发布,最初是设计给iPhone使用的,后来陆续套用到iPodtouch、iPad、以及AppleTV等苹果产品上。它是以Darwin为基础的,因此同样属于类Unix的商业操作系统°iOS的系统结构分为以下四个层次:核心操作系统(theCoreOSlayer),核心服务层(theCoreServiceslayer),媒体层(theMedialayer),Cocoa触摸框架层(theCocoaTouchlayer)。但iOS是一套圭寸闭性很强的系统,不开源,其他公司无法使用它的系统,并且在可以预见的将来,其也将始终保持封闭的状态,不支持第三方软件的运行,在很大程度上限制了各类软件在iOS上的开发、安装和使用,给用户带来极大的不便。优点:
八、、•
具有极高的稳定性和安全性;
AppleStore中应用程序数量多;
操控性极高的点触式用户界面,可以给带来很好的用户体验;
具有与其它操作系统的高度协作性,支持多种磁盘卷格式,符合各种现有和发展中的标准。
缺点:
不支持第三方软件的运行;
不支持Flash,支持多媒体格式较少;
WindowsPhone
2010年10月12日,微软正式发布WindowsPhone7智能操作系统。012年6月21日,微软正式发布最新手机操作系统WindowsPhone8,WindowsPhone8将采用和Windows8相同的内核。作为微软重新打造的新一代智能终端平台‘WindowsPhone采用了与过去WindowsMobile完全不同的屏幕主页和用户界面,为用户带来全新的操作体验。WindowsPhone的用户界面以及交互模式均是以广受好评的ZuneHD高清播放器为基础而设计的。在操作性能方面,WindowsPhone操作系统重视用户的实际使用效率。它的整个界面简洁实用,使用了较大的、图形化的字体,短信数量和未接来电数量都直接显示在主屏上。在产品方面,WindowsPhone与微软其他产品联系紧密,通过与各类面向企业及消费者的产品进行整合,丰富了自身的产品资源,同时极大地拓展了业务范围。
在个人电脑世界,微软的Windows是独一无二的王者,在移动世界,微软也一直有着称王的野心。从WindowsCE到WindowsMobile,再到今天的WindowsPhone,微软一直在努力,效果却不理想。非但没用超越智能操作系统的老牌王者Symbian,反而被Android、iOS这些新星挤在身后oWindowsPhone相对于微软以前的系统如WindowsCE和Moblie,可谓是做了彻底性的改变,摒弃了以前系统臃肿和多层菜单操作的方式,采用了桌面定制、图标拖拽、滑动控制等方式。虽然上市较晚,市场占有率很低,但是凭借微软强大的技术开发实力、个人电脑世界庞大的用户群、以及和老牌手机王者诺基亚的合作,让人对它的前景不敢小视。最近,诺基亚、二星、HTC等主流手机厂商也推出了一些基于

智能家居人机交互方案 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息