摘要： 隨著AI技術(shù)的進(jìn)步，智能語音開始將人機(jī)交互從手+眼睛的傳統(tǒng)模式中解放出來。帶給人們更便捷、更風(fēng)趣、更有人情味的體驗，讓被操作對象變得不再只是一個死板的工具，而更像是一個有生命的助理。“幫我打開空調(diào)”，“明天上班需要帶傘嗎”，“快遞到哪了”…在萬物互聯(lián)的時代，你的所有需求只需要一句話便能實現(xiàn)。

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隨著AI技術(shù)的進(jìn)步，智能語音開始將人機(jī)交互從手+眼睛的傳統(tǒng)模式中解放出來。帶給人們更便捷、更風(fēng)趣、更有人情味的體驗，讓被操作對象變得不再只是一個死板的工具，而更像是一個有生命的助理。“幫我打開空調(diào)”，“明天上班需要帶傘嗎”，“幫我沖100塊錢話費(fèi)”…在萬物互聯(lián)的時代，你的所有需求只需要一句話便能實現(xiàn)。
AliOS Things 集成的Link Voice SDK即可實現(xiàn)智能語音交互。

關(guān)于阿里智能語音服務(wù)

阿里智能語音服務(wù)為設(shè)備提供語音交互能力、豐富的音樂內(nèi)容、智能家居控制等，并可進(jìn)行專有設(shè)備技能定制（如：語音操控跑步機(jī)、按摩椅等設(shè)備）。包括：

通用服務(wù)：搜歌、搜欄目、搜電臺、問天氣、百科、四則運(yùn)算等；
阿里服務(wù)：控制智能家居、充值手機(jī)費(fèi)、天貓超市購物、查詢電費(fèi)等 （需接入賬號體系，可參考SDS接入）；
私有服務(wù)：操控設(shè)備、售后電話查詢等 （需要技能定制，簽約時請?zhí)峁┊a(chǎn)品需求）。

功能集成

設(shè)備接入阿里語音服務(wù)，需要集成Alink SDK和Link-Voice SDK，其中Alink SDK為設(shè)備提供接入阿里IoT平臺的連接、賬號體系、配網(wǎng)、OTA等能力，而Link-Voice SDK為設(shè)備提供阿里智能語音服務(wù)。設(shè)備首先要集成了Alink SDK成為SDS平臺的一個設(shè)備，才能通過集成Link-Voice SDK使用阿里智能語音服務(wù)。

Link-Voice SDK除了依賴Alink為設(shè)備完成平臺接入設(shè)備管理外，還需要表格所列模塊完成相應(yīng)工作。其中websockets用來進(jìn)行語音數(shù)據(jù)的交互；opus完成語音錄制的PCM格式到opus格式的轉(zhuǎn)換（服務(wù)端只接收opus格式）；cjson用來做json解析；mbedtls為alink和websockets的底層連接進(jìn)行加密，為其數(shù)據(jù)傳輸提供安全保障。

而目前AliOS Things已完成以上表格所有模塊的移植適配工作并將其集成進(jìn)來，所以我們直接使用AliOS Things便可完成愉快的智能語音開發(fā)。主mcu性能建議：

Flash>=512KB
RAM>=200KB
CPU>=180Mhz

單次語音識別流程圖

簡化緩沖處理等細(xì)節(jié)：

開發(fā)平臺準(zhǔn)備

按理滿足功能集成章節(jié)性能要求，并帶音頻錄制及播放功能的開發(fā)板即可。前提是需要完成AliOS Tings的移植適配工作。本文以全志xr871evb（已完成OS適配）為例進(jìn)行介紹。

本平臺資源：

cpu:200Mhz cortext-M4f
RAM：448KB（部分硬件相關(guān)code需要加載到ram中運(yùn)行，實際可用約280KB）
FLASH：2MB SPI FLASH

環(huán)境搭建及代碼編譯

先搭建AliOS開發(fā)環(huán)境（以linux為例）：
AliOS-Things-Linux-Environment-Setup

然后從github阿里官方開源庫下載最新版本的AliOS Things源碼（https://github.com/alibaba/AliOS-Things）：
以linux下開發(fā)為例：

git clone git@github.com:alibaba/AliOS-Things.git

切換到主分支：

git checkout master

建議再在主分支上新建一個自己的開發(fā)分支：

git checkout –b dev-xxx(yourname):

到目前為止環(huán)境也安裝好了，代碼也準(zhǔn)備完畢，只待編譯及燒錄測試。
編譯link-voice測試?yán)?#xff1a;

aos make linkvoiceapp@xr871evb xr871=1

代碼燒入：

cd platform/mcu/xr871/tools/

修改串口配置：

vim settings.ini

將串口改成你板子的串口號，可ls /dev/tty*查看，保存退出。

代碼燒寫，先將全志開發(fā)板啟動選擇撥碼開關(guān)撥至NO位置，如同所示：

然后執(zhí)行

./phoenixMC_linux 開始進(jìn)行代碼燒寫，燒寫完成后再將撥碼開關(guān)撥回靠串口位置，重啟。

打開minicom或其他串口工具監(jiān)視設(shè)備輸入信息，波特率115200。
功能演示：
初次上電后先進(jìn)行配網(wǎng)：

netmgr connect ssid psswd

其中ssid和psswd分別替換為你無線網(wǎng)絡(luò)名及密碼。
由于沒有加本地關(guān)鍵詞識別功能，所以現(xiàn)在沒次對話需要按鍵觸發(fā)。
根據(jù)終端提示，待網(wǎng)絡(luò)連接后，出現(xiàn)以下提示時：

按按鍵2（AK2）觸發(fā)語音識別功能。

此時對著開發(fā)板說話，語音數(shù)據(jù)被編碼、上傳到云端、識別成功后返回相應(yīng)信息，識別失敗亦有相應(yīng)提示。

示例：
1:明天上班需要帶傘嗎？
2.給我講個鬼故事。
3.推薦一部懸疑電影。
4.把空調(diào)打開。

以下為一個小的演示視頻：
http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ1NjQ4MjIyOA==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1

API介紹

1）初始化

int pal_init(const struct pal_config *config);

說明： SDK初始化，只需調(diào)用一次。
入?yún)?#xff1a;config結(jié)構(gòu)體向SDK傳遞必須的參數(shù)
返回：0成功；-1失敗

2）銷毀

void pal_destroy();

說明：SDK銷毀，釋放資源。
入?yún)?#xff1a;無
返回：無

3）獲取SDK版本

int pal_version();

說明：返回SDK的版本號
入?yún)?#xff1a;無
返回：SDK版本號

4）設(shè)置日志級別

void pal_set_log_level(int level);

說明：設(shè)置SDK的日志級別。調(diào)試階段可設(shè)置為PAL_LOG_LEVEL_DEBUG方便調(diào)試問題，調(diào)試穩(wěn)定之后上線前把日志級別設(shè)置為PAL_LOG_LEVEL_ERROR。
入?yún)?#xff1a;level為SDK的日志級別
返回：無

5）設(shè)置環(huán)境

void pal_set_env(int env);

說明：設(shè)置SDK的環(huán)境，默認(rèn)是PAL_ENV_RELEASE，在廠商外部環(huán)境下可以連接阿里線上環(huán)境。廠商無需使用這個接口。
入?yún)?#xff1a;env為SDK的環(huán)境
返回： 無

6）廠商播放器向SDK上報消息

int pal_notify_msg(const char *msg);

說明：廠商的播放器的狀態(tài)或者按鍵事件需要按照Link_Voice_SDK_播控協(xié)議_v1.0.0.xlsx定義的json格式上報給SDK與上層應(yīng)用同步狀態(tài)。
入?yún)?#xff1a;msg為廠商播放器需要向SDK傳遞的事件消息
返回：0成功；-1失敗

7）廠商播放器通過SDK透傳ALink消息

int pal_post_alink_msg(const char *msg);

說明：SDK初始化過程會把ALink進(jìn)行初始化，與阿里平臺保持物聯(lián)長連接，廠商設(shè)備需要上報給ALink的消息可通過該接口上報，SDK對該消息進(jìn)行透傳上報給ALink服務(wù)端。
入?yún)?#xff1a;msg為廠商需要通過SDK透傳給ALink進(jìn)行上報的消息，格式按照ALink定義的消息格式
返回：0成功；-1失敗

8）開始一次語音識別

int pal_asr_start();

說明：設(shè)備通過按鍵或者遠(yuǎn)場喚醒觸發(fā)語音識別時調(diào)用。
入?yún)?#xff1a;無
返回：0成功；-1失敗；

9）發(fā)送語音數(shù)據(jù)

int pal_asr_send_buffer(const char *buffer, int buffer_len);

說明：該接口要在調(diào)用pal_asr_start成功了之后調(diào)用，發(fā)送語音數(shù)據(jù)。如果是PCM格式的數(shù)據(jù)，則要求每次640字節(jié)。如果返回PAL_VAD_STATUS_STOP則為云端檢測到語音結(jié)束了，廠商這時候可以調(diào)用pal_asr_stop或pal_asr_stop_async來獲本次識別結(jié)果。
入?yún)?#xff1a;buffer語音數(shù)據(jù)，buffer_len語音數(shù)據(jù)長度，字節(jié)
返回：返回云端檢測到的VAD狀態(tài)

10）結(jié)束本次語音識別（同步接口）

struct pal_rec_result* pal_asr_stop();

說明：pal_rec_result結(jié)構(gòu)體返回本次語音識別的結(jié)果，同步的接口。結(jié)構(gòu)體里的字段status表示本次語音識別的狀態(tài)；should_restore_player_status表示廠商播放器處理完本次語音識別事件之后是否恢復(fù)之前的狀態(tài)，0是不恢復(fù)，1是恢復(fù)；asr_result表示ASR識別的文本；task_status表示語音識別任務(wù)狀態(tài)，PAL_REC_TASK_STATUS_END表示單次語音識別會話結(jié)束，PAL_REC_TASK_STATUS_WAITING表示多輪對話，應(yīng)當(dāng)播完TTS之后自動進(jìn)入拾音狀態(tài)，開始一次新的語音識別。
入?yún)?#xff1a;無
返回：語音識別結(jié)果的結(jié)構(gòu)體

11）結(jié)束本次語音識別（異步接口）

void pal_asr_stop_async(pal_asr_callback callback, void *user);

說明：異步返回的接口，功能與pal_asr_stop一樣。
入?yún)?#xff1a;callback注冊的回調(diào)函數(shù)，用于返回語音識別結(jié)果；user用戶自定義指針，在callback中會回傳給用戶
返回：無

12）取消本次語音識別

void pal_asr_cancel();

說明：取消本次的語音識別。
入?yún)?#xff1a;無
返回：無

13）銷毀語音識別結(jié)果

void pal_rec_result_destroy(struct pal_rec_result *result);

說明：pal_asr_stop和pal_asr_stop_async返回的語音識別結(jié)果，需要通過該接口來釋放資源。
入?yún)?#xff1a;result需要銷毀的結(jié)果
返回：無

14）文本轉(zhuǎn)語音（同步接口）

struct pal_rec_result* pal_get_tts(const char *text);

說明：提供文本轉(zhuǎn)語音的功能。返回的結(jié)果pal_rec_result需要通過pal_rec_result_destroy銷毀。
入?yún)?#xff1a;text需要轉(zhuǎn)換的文本
返回：返回的結(jié)構(gòu)體，文本轉(zhuǎn)語音的結(jié)果在tts字段中，是一個可播放的url。

更多

關(guān)于AliOS Things更多信息，請參考https://github.com/alibaba/AliOS-Things/wiki
關(guān)于Link Voice的更多信息，請參考https://iot.aliyun.com/product/voice?spm=a2c2j.8959409.5007732.14.666018deKqxNU7

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總結(jié)

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