1.本实用新型涉及控制领域，特别是指一种控制装置及语音交互设备。
背景技术：
2.随着计算机技术的普及，人们迎来了智能时代，设备的智能化程度越来越高。语音交互设备作为智能设备之一，进入了人们的生活。通常在使用语音交互设备时，用户通过话说便能够得到反馈结果，具有较好的用户体验。具有语音交互功能逐渐成为设备智能化的标志之一，因此，如何使得设备具有语音交互功能，尤其是通过控制使得设备具有语音交互功能，受到人们的关注。
3.在现有技术中，为了实现语音交互功能，语音交互设备通常搭载有特定的系统，具有较高的硬件配置，即实现语音交互功能对于设备的配置要求较高。例如，常见的语音交互设备是安卓设备，或较高配置的linux设备。然而对于大多数微小设备来说，由于具有较低的设备配置，不足以支持语音交互逻辑，较难实现语音交互功能。因此，目前需要一种控制装置，用以降低实现语音交互功能对于设备配置的要求。
技术实现要素：
4.有鉴于此，本技术实施例提供一种控制装置，用以降低实现语音交互功能对于设备配置的要求。
5.第一方面，本技术实施例提供一种控制装置，包括语音采集模块、数据传输模块和分别与所述语音采集模块和数据传输模块电性连接的控制模块，其中：
6.所述语音采集模块，用于采集语音数据，以及将所述语音数据发送至所述控制模块；
7.所述控制模块，与外部的低配置设备的开关连接，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块发送第一控制信号，以及基于语音指令向所述开关发送第二控制信号，所述第二控制信号用于接通或关闭所述开关；
8.所述数据传输模块，与外部的服务器通信连接，用于基于所述第一控制信号发送所述语音数据，以及接收所述服务器基于所述语音数据得到的语音指令。
9.在一种可能的实现方式中，所述控制模块包括存储单元和控制单元，其中，
10.所述存储单元，用于对所述语音数据缓存；
11.所述控制单元，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块发送第一控制信号，以及基于所述语音指令向所述开关发送第二控制信号。
12.在一种可能的实现方式中，所述控制装置包括表面设置有孔的壳体，其中，所述孔用于露出所述语音采集模块的拾音孔。
13.在一种可能的实现方式中，所述语音采集模块包括麦克风。
14.在一种可能的实现方式中，所述低配置设备为非智能设备。
15.在一种可能的实现方式中，所述非智能设备为灯、热水器、风扇或加热器。
16.在一种可能的实现方式中，所述低配置设备为灯，所述控制模块还与所述灯的亮度控制模块电性连接，所述语音指令为调整灯的亮度，所述控制模块用于基于语音指令调整所述灯的亮度。
17.在一种可能的实现方式中，所述低配置设备为风扇；
18.所述控制模块还与风扇的档位控制模块电性连接，所述语音指令为调整风速的档位，所述控制模块用于基于所述语音指令调整所述风速为对应的挡位。
19.在一种可能的实现方式中，所述低配置设备为风扇，控制模块还与转向控制模块电性连接，语音指令为风扇转向状态指令，控制模块用于基于所述语音指令调整所述风扇的转向状态。
20.第二方面，本技术实施例提供一种语音交互设备，所述语音交互设备包括低配置设备以及如任一上述的控制装置。
21.在本技术实施例中，控制装置包括语音采集模块、数据传输模块和分别与所述语音采集模块和数据传输模块电性连接的控制模块，其中，所述语音采集模块，用于采集语音数据，以及将所述语音数据发送至所述控制模块；所述控制模块，与外部的低配置设备的开关连接，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块发送第一控制信号，以及基于语音指令向所述开关发送第二控制信号，所述第二控制信号用于接通或关闭所述开关；所述数据传输模块，与外部的服务器通信连接，用于基于所述第一控制信号发送所述语音数据，以及接收所述服务器基于所述语音数据得到的语音指令。
22.相比于现有技术，为了实现语音交互功能，设备需要具有完成语音处理过程所需的较高配置，在本技术实施例中，通过控制装置将语音数据发送至云端并接收云端返回的语音指令，由语音数据得到用以控制低配置设备开关的语音指令这个语音处理过程，是由云端服务器而不是由低配置设备来完成，能够实现低配置设备的语音交互功能，从而降低实现语音交互功能对于设备配置的要求。
附图说明
23.图1为本技术实施例控制装置的结构示意图；
24.图2为本技术另一实施例控制装置的结构示意图；
25.图3为本技术实施例语音交互设备的结构示意图。
具体实施方式
26.为了便于理解本技术实施例提供的技术方案，下面结合附图对本技术实施例提供的一种语音交互设备、系统及方法进行说明。
27.虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性贡献前提下所获得的其他实施例，都属于本技术的保护范围。
28.在本技术的权利要求书和说明书以及说明书附图中，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，目的在于覆盖不排他的包含。
29.在本技术实施例中，控制装置包括语音采集模块、数据传输模块和分别与所述语音采集模块和数据传输模块电性连接的控制模块，其中，所述语音采集模块，用于采集语音
数据，以及将所述语音数据发送至所述控制模块；所述控制模块，与外部的低配置设备的开关连接，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块发送第一控制信号，以及基于语音指令向所述开关发送第二控制信号，所述第二控制信号用于接通或关闭所述开关；所述数据传输模块，与外部的服务器通信连接，用于基于所述第一控制信号发送所述语音数据，以及接收所述服务器基于所述语音数据得到的语音指令。相比于现有技术，为了实现语音交互功能，设备需要具有完成语音处理过程所需的较高配置，在本技术实施例中，通过控制装置将语音数据发送至云端并接收云端返回的语音指令，由语音数据得到用以控制低配置设备开关的语音指令这个语音处理过程，是由云端服务器而不是由低配置设备来完成，能够实现低配置设备的语音交互功能，从而降低实现语音交互功能对于设备配置的要求。
30.请参阅图1，图1为本技术实施例控制装置的结构示意图。如图1所示，所述控制装置100包括语音采集模块101、数据传输模块102和分别与所述语音采集模块101和数据传输模块102电性连接的控制模块103，其中：
31.所述语音采集模块101，用于采集语音数据，以及将所述语音数据发送至所述控制模块；
32.所述控制模块103，与外部的低配置设备104的开关105连接，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块102发送第一控制信号，以及基于语音指令向所述开关105发送第二控制信号，所述第二控制信号用于接通或关闭所述开关105；
33.所述数据传输模块105，与外部的服务器106通信连接，用于基于所述第一控制信号向外部服务器106发送所述语音数据，以及接收所述服务器106基于所述语音数据得到的语音指令。
34.所述语音采集模块101用于将采集到的语音数据发送给所述控制模块103。通过所述语音采集模块101采集所述语音数据，使得所述控制模块103获得所述语音数据，为所述语音指令的产生、响应所述语音指令提供依据。所述语音数据的来源可以是用户，也可以是智能设备，也可以是其他能够产生所述语音数据的发出方，本技术实施例不对所述语音数据的发出方进行限定。
35.外部的服务器106指的是相对所述控制装置100而言的，通过外部的服务器进行语音数据的处理以得到语音指令，而非在控制装置/低配置设备本地进行处理，降低实现低配置设备语音交互功能对于设备硬件的要求。所述外部的服务器可以是云端服务器。
36.所述数据传输模块102用于在接收到控制模块103发送的第一控制信号后，将所述语音数据发送给云端服务器，以使云端服务器对所述语音数据识别得到语音指令；所述数据传输模块102还用于接收云端服务器基于语音数据识别得到的该所述语音指令。由于所述语音数据是由语音采集模块101采集得到的，而对所述语音数据进行的处理是由云端服务器106完成的，最终实现所述低配置设备104的语音交互功能。因此，所述数据传输模块102将所述语音数据发送至云端服务器106，在云端服务器106完成对所述语音数据的处理，并对所述语音数据识别得到语音指令后，云端服务器106再将所述语音指令发送至所述数据传输模块102，所述控制模块101基于所述语音指令向低配置设备104的开关105发送控制信号，以控制所述低配置设备104的开关105接通或者关闭，实现设备104的语音交互功能。
37.在一些实施例中，控制模块可以是单片机，当控制模块收到语音数据时单片机将语音数据从模拟信号转换为数字信号，并根据数字信号生成并向数据传输模块发送第一控
制信号。或者，控制模块包括mcu芯片或fpga芯片。
38.在一些实施例中，数据传输模块为无线数据传输模块，无线数据传输模块例如为wifi模块、4g模块、5g模块或nb-iot模块。
39.可以理解的是，上述控制装置的各个组成部件虽然采用模块方式命名或表述，但不应理解为仅仅采用纯软件代码的方式实现，实际上，上述各组成部件不仅限于采用纯软件代码的方式实现，而是可以采用硬件芯片，或者硬件芯片结合硬件编程的方式实现。
40.可选的，所述第二控制信号可以包括高电平信号或低电平信号，例如，当第二控制信号为高电平信号时开关接通，当第二控制信号为低电平信号时，开关关闭，或者当第二控制信号为高电平信号时开关关闭，当第二控制信号为低电平信号开关接通。
41.进一步地，在本技术实施例中，所述控制模块可以包括存储单元和控制单元，其中，所述存储单元，用于对所述语音数据缓存；所述控制单元，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块发送第一控制信号，以及基于所述语音指令向所述开关发送第二控制信号。
42.进一步地，在本技术实施例中，所述控制装置可以包括表面设置有孔的壳体，可选的，壳体表面的孔与语音采集模块的拾音孔的形状适配，其中，壳体表面的孔用于露出所述语音采集模块的拾音孔。为了采集到语音数据，所述控制装置的结构需要尽可能的避免所述语音采集模块的拾音孔被遮挡，在本技术实施例中，所述控制装置的壳体上有孔，壳体可以用于对所述控制装置进行保护，所述孔用于露出所述语音采集模块的拾音孔。可以理解地是，所述控制装置是否具有上述结构不影响本实施例的实现。
43.进一步地，在本技术实施例中，所述语音采集模块可以包括麦克风。
44.进一步地，在本技术实施例中，所述低配置设备可以为非智能设备。进一步地，在本技术实施例中，所述非智能设备可以为灯、热水器、风扇或加热器。可以理解地是，所述低配置设备具体是哪一种设备不影响本技术实施例的实现。
45.进一步地，在本技术实施例中，所述低配置设备为灯；所述控制模块还可以与所述灯的亮度控制模块电性连接，所述语音指令为调整灯的亮度，所述控制模块用于基于语音指令调整所述灯的亮度。例如，语音指令为将灯调暗，则控制模块响应语音指令为控制灯的亮度降低。
46.进一步地，在本技术实施例中，所述低配置设备为风扇；所述控制模块还可以与风扇的档位控制模块电性连接，所述语音指令为调整风速的档位，所述控制模块用于基于所述语音指令调整所述风速为对应的挡位。例如，控制模块可以分别与风扇的档位控制模块和开关连接，语音指令例如是将风速调整为某个档位，则控制模块响应语音指令为控制/调整风速为对应的档位。
47.进一步地，在本技术实施例中，所述低配置设备为风扇；控制模块还可以与转向控制模块电连接，语音指令为风扇转向状态指令，控制模块用于基于所述语音指令调整所述风扇的转向状态。控制模块还可以与转向控制模块电性连接，语音指令例如是风扇摇头(或者关闭摇头)，则控制模块响应语音指令为控制风扇摇头(或关闭风扇摇头)。
48.进一步地，在本技术实施例中，所述控制装置与所述低配置设备粘连。为了便于得所述控制装置对低配置装置进行控制，所述控制装置可以与所述低配置设备粘连。可以理解地是，所述控制装置是否与所述低配置设备粘连，以及以何种方式粘连不影响本实施例
的实现。
49.进一步地，在本技术实施例中，所述控制装置设置位于所述低配置设备的侧面。为了不影响所述低配置设备的正常使用，可以设置所述控制装置位于所述低配置设备的侧面。可以理解地是，所述控制装置设置是否位于所述低配置设备的侧面不影响本实施例的实现。
50.进一步地，所述控制装置还可以包括语音交互软件开发工具包模块，其中，所述语音交互软件开发工具包模块用于基于所述语音数据发送认证请求，以使所述云端服务器基于所述认证请求对所述低配置设备进行身份认证，以及用于在所述云端服务器对所述低配置设备认证成功后，建立所述控制装置和所述云端服务器之间的数据传输通道；所述数据传输模块，用于通过所述数据传输通道发送所述语音数据和接收所述语音指令。
51.所述控制装置还可以包括语音交互软件开发工具包模块。所述语音交互软件开发工具包模块用于基于所述语音数据发送认证请求，以使云端服务器基于所述认证请求对所述低配置设备进行身份认证，以及用于在云端服务器对所述低配置设备认证成功后，建立所述控制装置和云端服务器之间的数据传输通道，以使所述数据传输模块通过所述数据传输通道发送所述语音数据和接收所述语音指令。
52.对于所述语音交互软件开发工具包模块，为了使得所述控制装置接收与所述控制装置对应的语音指令，减少与所述控制装置不对应的语音指令的情况，同时增加数据传输的安全性，所述语音交互软件开发工具包模块基于所述语音数据向云端服务器发送认证请求，以使云端服务器基于所述认证请求对所述低配置设备进行身份认证；在认证成功后，所述语音交互软件开发工具包模块建立所述低配置设备和云端服务器之间的数据传输通道，所述数据传输通道用于传输数据，传输的数据至少包括所述语音数据和所述语音指令
53.进一步地，所述语音交互软件开发工具包模块可以是为了使得不具有语音交互功能的设备具有语音交互功能而设置的，也可以是为了提高设备的语音交互功能而设置的，还可以是在其他条件下设置的，可以理解地是，所述语音交互软件开发工具包模块是在何种具体条件下增设在所述低配置设备上的，不影响本实施例的实现。
54.对于所述数据传输模块，通过所述数据传输通道发送所述语音数据和接收所述语音指令，能够提高数据传输的安全性。由于所述数据传输通道是在云端服务器对所述低配置设备完成身份认证后建立的，未认证成功的设备难以得到所述数据传输通道中的数据，从而在所述低配置设备实现语音交互功能的过程中，提高数据传输的安全性。
55.进一步地，所述语音采集模块可以用于在所述控制装置和所述云端服务器之间的通讯通道建立之后进行所述语音数据的采集。换句话说，所述控制装置和所述云端服务器之间的通讯通道的建立，可以作为所述语音采集模块进行语音采集的触发条件。设置上述条件的作用，是为了减少无效采集的情况出现。由于所述通讯通道建立的条件，是在所述云端服务器对所述设备认证成功，当在所述通讯通道建立之前，所述语音采集模块进行语音采集，而上述认证过程不成功时，得到的所述语音数据不能传输至所述云端服务器进行语音处理，此时的采集过程可以视为无效采集。可以理解地是，所述语音采集模块是否在所述控制装置和所述云端服务器之间的通讯通道建立之后进行所述语音数据的采集，不影响本实施例的实现。
56.进一步地，在本技术实施例中，所述控制装置还可以包括数字证书预置模块，其
中，所述数字证书预置模块用于在所述控制装置上预置所述低配置设备的ssl证书；所述语音交互软件开发工具包模块，用于在所述云端服务器根据所述ssl证书对所述低配置设备认证成功后，建立所述控制装置和所述云端服务器之间的数据传输通道。ssl证书是一种数字证书，具有身份验证功能和数据传输加密功能，通过在所述控制装置和所述云端服务器之间建立安全通道，对传输的数据进行加密和隐藏，降低数据在传输过程中被改变的情况，保持数据的完整性和安全性。ssl证书和设备具有绑定关系，一个ssl证书唯一标识一个设备。由于所述低配置设备的语音交互功能是由结合所述云端服务器完成的，而不是由所述低配置设备完成，所述云端服务器利用数字证书对于所述低配置设备的标识作用，将对应于所述低配置设备的响应指令发送至所述控制装置，提高语音指令准确传达的情况。可以理解地是，所述控制装置是否包括数字证书预置模块，并且所述数字证书预置模块用于在所述低配置设备上预置所述低配置设备的ssl证书，不影响本实施例的实现。
57.进一步地，在本技术实施例中，所述数据传输模块可以用于通过所述数据传输通道以mqtt通讯协议发送所述语音数据至所述云端服务器，以及可以用于通过所述数据传输通道接收所述云端服务器以mqtt通讯协议发送的所述语音指令。mqtt是轻量级基于代理的发出/订阅的数据传输协议，具有简单和轻量的特点。由于mqtt协议具有小型传输、开销小、协议交换最小化的特点，多用于性能低下的设备。因此，所述控制装置和所述云端服务器以mqtt通讯协议进行数据传输，有利于降低实现语音交互功能对于设备配置的要求。可以理解地是，所述控制装置和所述云端服务器是否以mqtt通讯协议进行数据传输不影响本实施例的实现。
58.进一步地，在本技术实施例中，所述认证请求包括低配置设备的配置标签，使所述云端服务器基于所述配置标签确定对应的语音模型。所述配置标签可以作为所述设备的一种标识，例如所述配置标签可以用于便于所述云端服务器对多种不同配置情况的设备进行管理。所述云端服务器可以基于所述配置标签确定设备对应的语音识别模型。例如所述配置标签还可以是设备编号，认证请求包括发送端设备的编号，所述云端服务器根据所述编号确定对应的语音识别模型。所述云端服务器通过对应的语音模型对接收到的语音数据进行处理，得到所述语音指令，例如语音模型的设置可以包含设备的特点，使得设备接收到的语音指令具有个性化，也能够降低设备收到语音指令却不能进行响应的情况。可以理解地是，所述认证请求是否包括所述低配置设备的配置标签不影响本实施例的实现。
59.进一步地，本技术实施例中云端服务器可以包括数据传输模块和语音处理模块。所述数据传输模块用于接收语音数据，以及发送所述语音数据对应的语音指令，其中，所述语音数据是上述本技术实施例中任一语音交互设备所发送的；所述语音处理模块用于对所述语音数据识别得到所述语音指令。由于所述语音数据是在语音交互设备采集得到的(通过在低配置设备上增设的语音采集模块采集得到的)，为了降低实现语音交互功能对于设备配置的需求，对所述语音数据识别得到所述语音指令由所述云端服务器完成。
60.进一步地，语音处理模块可以包括语音识别模块、语义识别模块和技能子模块，其中：所述语音识别模块，用于对所述语音数据进行语音识别处理得到文字数据；所述语义识别模块，用于对所述文字数据进行语义识别，得到语义和槽位，所述槽位为所述语义的属性；所述技能子模块，用于基于所述语义和所述槽位，生成所述语音指令。
61.可以理解的是，语音识别的作用是将所述语音数据转换为对应的文字数据，所述
语义识别的作用是得到所述语音数据的语义。为了实现语音交互的过程，所述语音交互设备需要得到语音发出方的意图。上述语音发出方的意图，指的是语音发出方“想要”设备完成的响应，而语音发出方的意图通常是通过识别所述语音数据的语义实现的。
62.由于设备常见的处理对象是文字数据，而所述云端服务器接收到的是语音数据，因此在语义识别之前先进行语音识别，将所述语音数据转换为文字数据，以使所述语音服务器对所述文字数据进行语义识别，得到对应的语义。在对所述文字数据进行语义识别的过程中，可以得到所述文字数据的语义和槽位。语义结合槽位的目的是使得得到的语音数据发出方的意图，转化为明确的指令。槽位指的是所述语义的属性。例如，所述语义为“开灯”，所述槽位可以是“开启”，此时所述设备根据返回的响应消息，可以控制所述设备开启。在得到语义和槽位后，所述技能子模块基于所述语义和所述槽位生成所述语音指令。可以理解地是，所述语音处理模块是否包括语音识别模块、语义识别模块和技能子模块，并用以实现对应的功能，不影响本实施例的实现。
63.进一步地，所述云端服务器还可以包括认证模块；所述数据传输模块，用于接收认证请求，所述认证请求是所述语音交互设备基于采集的语音数据发送的；所述认证模块，用于基于所述认证请求对所述语音交互设备进行身份认证得到认证结果；所述语音处理模块，用于基于认证结果为认证成功对所述语音数据识别得到所述语音指令。为了使得所述语音交互设备接收与对应的语音指令，减少与所述语音交互设备不对应的语音指令的情况，同时增加数据传输的安全性，所述云端服务器还可以包括认证模块，使得在所述云端服务器对所述语音交互设备认证成功后得到语音指令。
64.进一步地，本技术实施例中控制装置、云端服务器和低配置设备可以构成语音交互系统，其中：所述控制装置用于将采集的语音数据发送给云端服务器，接收所述云端服务器发送的语音指令，基于所述语音指令向低配置设备的开关发送控制信号，以控制所述低配置设备的开关接通或者关闭；所述云端服务器用于接收所述语音数据，对所述语音数据识别得到语音指令，发送所述语音指令至所述控制装置。对于控制装置、云端服务器和低配置设备所能实现的功能、彼此之间的交互过程，以及相关内容已在上文中所描述，为避免重复，这里不再赘述。
65.请参阅图2，图2为本技术另一实施例控制装置的结构示意图。如图2所示，所述控制装置200包括语音采集模块201、数据传输模块202和分别与所述语音采集模块201和数据传输模块202电性连接的控制模块203。
66.所述语音采集模块201，用于采集语音数据，以及将所述语音数据发送至所述控制模块；所述控制模块203，与外部的低配置设备204的开关205连接，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块202发送第一控制信号，以及基于语音指令向所述开关205发送第二控制信号，所述第二控制信号用于接通或关闭所述开关205；所述数据传输模块205，与外部的服务器206通信连接，用于基于所述第一控制信号发送所述语音数据，以及接收所述服务器206基于所述语音数据得到的语音指令。
67.所述控制模203块包括存储单元207和控制单元208，其中，所述存储单元207，用于对所述语音数据缓存；所述控制单元208，用于基于所述语音数据向所述数据传输模块202发送第一控制信号，以及基于所述语音指令向所述开关205发送第二控制信号。
68.在图2中，控制装置200还可以包括一个开关209，开关209设置在数据传输模块202
和服务器206之间。
69.控制模块203可以向该开关209发送第一控制信号，使得开关209导通，从而接通数据传输模块202与服务器206之间的通信连接，使得数据传输模块202向服务器206发送语音数据。
70.所述开关209用于响应于第一控制信号，以连通数据传输模块202与服务器206。所述开关209使得通数据传输模块202与服务器206之间可以处于连通或者不连通的状态，而第一控制信号是所述控制模块203基于所述语音数据向所述数据传输模块202发送的，因此，在控制模块203向数据传输模块202发送语音数据之后，产生第一控制信号，并且开关209响应第一控制信号的情况下，开关209连通数据传输模块202与服务器206。设置开关209的作用是节约能耗，降低在语音数据发送之前不必要的能耗。
71.请参阅图3，图3为本技术实施例语音交互设备的结构示意图。如图3所示，本技术实施例语音交互设备300包括低配置设备301以及如上述任一的控制装置302.对于本技术实施例低配置设备301以及如上述任一的控制装置302之间的连接关系以及功能，均已在上文中所描述，为避免重复，这里不再赘述。
72.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。