黄玲　王霄　邵健　胡娟　张译

摘要：针对传统家居家电设备很难直接与市场上的语音助手结合，同时高技术产品价格很难惠民，智能家居控制系统因设计成本过高很难实现普及的现象，本文提出将树莓派和NodeMCU开发板联合开发一款性价比极高的智能语音交互家居系统。设计使用树莓派4B+在Linux系统下运行百度云平台提供的SDK加上麦克风阵列和CSI摄像头实现语音识别、语音合成和人脸识别等功能。利用Pythonserial库实现与Arduino串口通信，树莓派将语音识别到的指令下发至Arduino，从而实现人与硬件设备语音交互。NodeMCU通过内置ESP8266芯片使用ArduinoIDE编译将传感器采集到的数据通过TCP协议与物联网云平台连接，实现数据的远程存储，家庭环境信息的远程观测和远程控制。运行结果显示，实现家居环境数据无线传输与语音交互的功能要求，设计成本低廉，功能强大且扩展方便。本系统实现了多平台交互，提高了多任务并行处理能力。

关键词：智能家居;树莓派;语音识别;NodeMCU;传感器;物联网云平台

【Abstract】Inviewofthefactthattraditionalhomeappliancesaredifficulttodirectlyintegratewithvoiceassistantsonthemarket，thepriceofhigh-techproductsisdifficulttobenefitthepeople，andsmarthomecontrolsystemsaredifficulttoachievepopularizationduetohighdesigncosts，thisarticleproposesRaspberryPiisusedtodevelopahighcost-performancesmartvoiceinteractivehomesystemjointedwithNodeMCUdevelopmentboard.ThedesignusestheRaspberryPi4B+toruntheSDKprovidedbytheBaiducloudplatformundertheLinuxsystem，plusthemicrophonearrayandCSIcameratorealizefunctionssuchasspeechrecognition，speechsynthesisandfacerecognition.ThePythonseriallibraryisusedtocommunicatewiththeArduinoserialport，andtheRaspberryPisendsthevoice-recognizedinstructionstotheArduinotorealizethevoiceinteractionbetweenhumansandhardwaredevices.NodeMCUusesthebuilt-inESP8266chiptocompilewithArduinoIDEtoconnectthedatacollectedbythesensortotheIoTcloudplatformthroughtheTCPprotocolforrealizingremotestorageofdata，remoteobservationandremotecontrolofhomeenvironmentinformation.Theoperationresultsshowthatwirelesstransmissionofhomeenvironmentdataandthefunctionalrequirementsofvoiceinteractionarerealized，thedesigncostislow，thefunctionispowerfulandtheexpansionisconvenient.Thesystemrealizesmulti-platforminteractionandimprovesthemulti-taskparallelprocessingcapability.

【Keywords】smarthome;RaspberryPi;voicerecognition;NodeMCU;sensors;IoTcloudplatform

作者简介：黄玲（1997-），女，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络;王霄（1985-），男，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向：无线传感器网络、嵌入式系统;邵健（1995-），男，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络;胡娟（1992-），女，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络;张译（1995-），男，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络。

0引言

数据时代快速发展，电子技术及其电子产品在现实生活中广泛普及，给人们的生活带来极大的便利。……