[发明专利]一种面向智能家居的语音交互适配系统

说明书

一种面向智能家居的语音交互适配系统的设计与实现，可根据功能可以划分成五个模块，分别是设备配置模块、指令日志模块、远程测试模块、认证模块、协议解析模块。设备配置模块主要负责配置和管理设备的功能信息，并且创建与语音交互平台的关联数据。指令日志模块负责获取语音交互信息并提供多样化展示。远程测试模块主要负责测试设备接入是否成功，以及检测是否存在功能异常。用户认证模块主要负责校验管理员的身份信息，以及自动配置第三方授权协议。协议解析模块负责多个第三方平台的协议解析与转化平台统一协议格式，并对设备控制端发起执行请求。

技术领域

本发明属于软件应用领域，主要应用于智能家居的语音交互功能开发场景中，通过本系统的快速配置可以让智能家居接入多个第三方语音交互平台，同时可以对平台的交互指令进行分布式存储和数据分析，从而让设备商对智能家居的语音控制功能有较全面的管理。

背景技术

设备商要借助第三方平台提供的语音识别能力，需要在后台系统中添加新的模块用来接收第三方平台发送的控制请求。但随着使用智能家居用户的增长以及用户对语音交互方式的依赖程度增加，单一的接收模块的并发访问能力也需要提高。因此需要对系统的整体架构进行升级，从原先的单体应用转化为多模块的微服务架构。微服务架构是一种架构模式，采用一组服务的方式来构建一个应用，服务独立部署在不同的进程中，不同服务通过一些轻量级交互机制来通信，使得服务可独立扩展伸缩，每个服务定义了明确的边界，不同的服务甚至可以采用不同的编程语言来实现，由独立的团队来维护。在传统的组件调用中，通过接口间的规范来明确模块的功能范围边界。被拆分为微服务后，每个微服务实例的数量和网络地址都可能会动态变化，需要一个中心化的组件来进行服务的登记和管理。服务注册与发现组件实现了服务注册与发现的功能，组件的基础架构分为服务注册中心，服务提供者，服务消费者，提供了服务注册、服务同步、服务续约、服务调用、自我保护等多项治理机制。使用服务注册与发现组件作为服务注册与发现中心，可以有效保证聚合系统的各个模块之间的独立性和系统整体的稳定性。

为了对多个第三方平台的语音交互请求进行记录和分析，需要能对服务端的网络请求与响应进行数据处理并转换成格式化数据进行输出的组件。使用日志收集与处理插件作为服务端数据的处理管道，能够从多个数据源采集数据，转换数据。该插件能够动态地采集、转换和传输数据，不受格式或复杂度的影响。并且该插件可以利用自带的过滤器从非结构化数据中派生出结构，从网络地址解码出地理坐标，匿名化或排除敏感字段，并简化整体处理过程。再完成指定的数据处理和转换后，日志收集插件可以将数据输出到分布式数据库中进行存储。

基于以上对微服务架构的调研，本发明将按照项目的功能性需求将系统划分成五个模块进行开发和部署，分别是设备配置模块、指令监控模块、认证模块、本地测试模块、协议解析模块。这些模块需要注册到服务注册与发现中心上，作为服务的提供者和消费者。在微服务框架下，第三方平台对聚合平台的访问需要经过认证模块的授权，通过授权后会返回给第三方平台访问的通行令牌用来请求协议解析模块的开放接口，协议解析模块对控制请求进行转换后调用设备商后台系统的控制接口，从而完成一次语音交互的过程。

发明内容

本发明要解决的问题是：智能家居设备商在接入第三方语音交互平台时，需要在后台控制系统中单独开发一个模块用来解析第三方平台的请求指令。当需要接入多个语音助手平台时，就需要重复开发多个解析模块，当某类设备的功能定义发生变化，需要对多个模块进行更新。我们的发明能够帮助设备商快速地在各个平台上建立相关的产品，并实现对第三方平台交互协议的解析与转换，使得智能家居产品快速地获取语音控制的能力。

本发明的技术方案基于微服，具体为一种面向智能家居的语音交互适配系统，其特征是能够让智能设备快速地接入多个第三方语音交互平台，并实现用语音助手控制设备。该系统主要包含五个核心模块，分别是设备配置模块、指令日志模块、协议解析模块、权限认证模块、远程测试模块。其中数据层主要根据数据类型和数据使用场景使用了关系型数据库、非关系型数据库以及内存数据库。服务集群与展示层之间通过网络请求进行交互，数据层与服务集群之间通过持久层框架进行数据的管理。