胡茵茵，李洋，王春燕，陳美薇，陳嘉靜，雷淵

摘要：人們?cè)谌粘Ｉ钪谐３?huì)遇到因?yàn)檫z忘個(gè)人物品的擺放位置，導(dǎo)致找不到物品的苦惱;另一方面，由于老年人記憶力衰退、年輕人丟三落四的壞習(xí)慣以及小孩戲耍打鬧，對(duì)定位物品的需求也成為問(wèn)題?；诩彝?chǎng)景的特殊性，筆者設(shè)想通過(guò)“新一代AI可尋物對(duì)講機(jī)”這一中控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種貼上電子標(biāo)簽的個(gè)人物品的精準(zhǔn)定位。隨著AI+IOT迅速發(fā)展，萬(wàn)物互聯(lián)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);RFID;嵌入式;對(duì)講機(jī);可視尋物

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）34-0095-02

在生活節(jié)奏不斷加快的今天，人們會(huì)因各種各樣的事情或原因而找不到自己的物品，比如拿的東西太多而落下某物，或因年紀(jì)大而記性差等，這樣給他們的生活帶來(lái)了很多的 麻煩。目前，我國(guó)對(duì)講機(jī)行業(yè)品牌企業(yè)數(shù)量超過(guò)60家，行業(yè)企業(yè)總數(shù)量達(dá)到了幾百家，行業(yè)企業(yè)規(guī)模大多較小，2018年我國(guó)對(duì)講機(jī)行業(yè)產(chǎn)量約1940萬(wàn)部。從數(shù)量上來(lái)說(shuō)，不論是專(zhuān)業(yè)對(duì)講機(jī)通信還是公眾低功率民用對(duì)講機(jī)通信，相對(duì)于公眾移動(dòng)通信和整個(gè)通信市場(chǎng)而言都是非常微小的。主營(yíng)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，對(duì)講系統(tǒng)、智能家居收入占其主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的比例超過(guò)八成，其合作對(duì)象多為住房建設(shè)及地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商。市場(chǎng)上智能家居系統(tǒng)、對(duì)講等主要產(chǎn)品的需求量還是集中在房地產(chǎn)市場(chǎng)上。

本文提出的“新一代AI可尋物對(duì)講機(jī)”除單機(jī)基本功能的實(shí)現(xiàn)，更加利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)作為傳輸通道，打造云管端一體化的智能產(chǎn)品。筆者預(yù)期利用現(xiàn)有的開(kāi)放接口快速搭建產(chǎn)品操作平臺(tái)，考慮結(jié)合如百度、阿里等廠商提供的智能終端行業(yè)解決方案以迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的落地，讓每個(gè)“新一代AI可尋物對(duì)講機(jī)”可以更個(gè)性化、人性化地提供家庭服務(wù)，提高用戶(hù)的交互體驗(yàn)，提供生活便利。

1系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

本文基于物聯(lián)網(wǎng)、RFID標(biāo)簽、嵌入式、ARM開(kāi)發(fā)板、AI訓(xùn)練等技術(shù)提出了新一代可視化對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)方案。實(shí)現(xiàn)的功能包括：對(duì)講機(jī)尋物，通過(guò)電子標(biāo)簽對(duì)物品的所在地點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，解決遺忘物品位置的煩惱;智能門(mén)禁，通過(guò)嵌入兼容性的門(mén)禁系統(tǒng)對(duì)智能門(mén)鎖進(jìn)行鏈接和控制，擴(kuò)展門(mén)禁系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)安全化、便捷化和智能化的門(mén)禁管理;事件響應(yīng)，在用戶(hù)許可的前提下進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，對(duì)用戶(hù)習(xí)慣進(jìn)行記錄和分析，并提供改善建議，對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警和通知，進(jìn)一步保障用戶(hù)的財(cái)產(chǎn)安全。

1.1對(duì)講機(jī)尋物

（1）離線尋物：用戶(hù)通過(guò)下達(dá)語(yǔ)音指令向?qū)χv機(jī)發(fā)起查詢(xún)請(qǐng)求，對(duì)講機(jī)天線發(fā)送信號(hào)查詢(xún)，并返回結(jié)果。用戶(hù)能夠查詢(xún)電子標(biāo)簽的所在地，并對(duì)空間目標(biāo)實(shí)行三維成像。

（2）在線尋物：用戶(hù)通過(guò)手機(jī)應(yīng)用端或網(wǎng)頁(yè)端后臺(tái)查詢(xún)存儲(chǔ)在云端中的歷史標(biāo)簽所在位置標(biāo)記，并生成物品歷史移動(dòng)軌跡，對(duì)物品目前所在范圍進(jìn)行聯(lián)想、分析，從而實(shí)現(xiàn)物品的精準(zhǔn)定位。

1.2事件響應(yīng)

（1）指令喚醒：用戶(hù)可以通過(guò)預(yù)先設(shè)置好的語(yǔ)音指令喚醒對(duì)講機(jī)，并且對(duì)講機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)設(shè)了日常場(chǎng)景的指令，在尋找物品時(shí)，標(biāo)簽會(huì)做出反應(yīng)。

（2）智能提醒：用戶(hù)自行選擇是否授權(quán)給對(duì)講機(jī)收集、備份和分析用戶(hù)習(xí)慣的權(quán)限，對(duì)講機(jī)AI能夠?qū)τ脩?hù)貼電子標(biāo)簽的習(xí)慣數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，自動(dòng)學(xué)習(xí)記憶，生成報(bào)告，預(yù)測(cè)用戶(hù)的行為和需求，為用戶(hù)提供個(gè)性化的建議。

2系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案

2.1電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽RFID（Radio Frequency Identification）是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的數(shù)據(jù)載體，在這里筆者采用超高頻的Impinj H47/Alien Higgs-3芯片標(biāo)簽，該芯片支持的EPC Class 1 Gen 2和ISO18000-6協(xié)議，采納了低成本的CMOS工藝與EEPROM技術(shù)，工作頻率在860 MHz到960MHz，尺寸為44mm×44mm，有小巧，使用便捷的優(yōu)勢(shì)。該芯片還設(shè)置了一個(gè)64位工程代碼，是一個(gè)不可更改的唯一的序列號(hào)，結(jié)合EPC（Electronic Product Code）即電子產(chǎn)品編碼，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單品的獨(dú)特標(biāo)記。

電子標(biāo)簽上增加天線接口，以實(shí)現(xiàn)在極低的功率下能夠提供足夠的反射信號(hào)在更大的范圍上讀取標(biāo)簽，電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過(guò)部署在中央控制主機(jī)上的基站式閱讀器進(jìn)行實(shí)時(shí)更新與讀寫(xiě)。

2.2聲紋識(shí)別技術(shù)

聲紋識(shí)別技術(shù)（Voiceprint Recognition Technology）是通過(guò)對(duì)人特有的聲音特征進(jìn)行分析和識(shí)別，驗(yàn)證說(shuō)話人的一項(xiàng)技術(shù)。包含兩道程序，分別是聲紋注冊(cè)和聲紋認(rèn)證，前者負(fù)責(zé)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，提取聲音特征、建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型;后者則負(fù)責(zé)對(duì)語(yǔ)音輸入的聲紋特征與前者建立的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行相似度匹配、比對(duì)判斷。當(dāng)需要尋物時(shí)，對(duì)對(duì)講機(jī)說(shuō)出指定口令，使標(biāo)簽進(jìn)行反饋，從而達(dá)到尋物的目的。如圖1。

3系統(tǒng)規(guī)劃及實(shí)現(xiàn)效果

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

在基于新一代可視化對(duì)講機(jī)的構(gòu)建中，用戶(hù)需要自行下載App，首先從手機(jī)應(yīng)用端進(jìn)行物品的歸納整合和收集整理，在App端發(fā)起尋找物品的請(qǐng)求后，應(yīng)用通過(guò)云端存儲(chǔ)的信息進(jìn)行在線搜尋，實(shí)現(xiàn)物品的可視化分析查找。

即便對(duì)講機(jī)處于離線狀態(tài)，也可以通過(guò)所尋找的物品對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存信息的電子標(biāo)簽，對(duì)講機(jī)在覆蓋物品的查收范圍內(nèi)發(fā)送查找信號(hào)，最終將物品所屬的實(shí)際位置準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)已備份物品的習(xí)慣移動(dòng)軌跡進(jìn)行可視化查找。

從系統(tǒng)規(guī)劃上分，該可視化對(duì)講機(jī)主要分為兩個(gè)部分：（1）客戶(hù)端：采用現(xiàn)在持有率較高的移動(dòng)智能終端，配合開(kāi)發(fā)者的手機(jī)App，方便對(duì)可視化對(duì)講機(jī)系統(tǒng)的操作和使用。（2）后臺(tái)管理端：采用AI智能識(shí)別，準(zhǔn)確識(shí)別用戶(hù)需求。

3.2使用流程

首先，用戶(hù)使用App移動(dòng)終端注冊(cè)并上傳物品對(duì)應(yīng)標(biāo)簽，儲(chǔ)存歸納后進(jìn)行上傳云端處理，設(shè)置易丟失物品對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音指令。

其次，對(duì)講機(jī)可以通過(guò)App的錄入，讀取到物品所對(duì)應(yīng)的口令。當(dāng)發(fā)生物品丟失的情況下，加之用戶(hù)在不確定物品所在處時(shí)都可以下達(dá)語(yǔ)音指令，通過(guò)標(biāo)簽發(fā)出的聲音以及在可視化對(duì)講機(jī)上進(jìn)行對(duì)物品的精確查找。

最后，用戶(hù)可以在連接互聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)可以通過(guò)云端數(shù)據(jù)查詢(xún)追蹤物品的歷史軌跡，從而確定物品的精確位置。如圖3。

3.3實(shí)現(xiàn)效果

待尋找物品可分為三類(lèi)：1）長(zhǎng)期使用的物品：例如鑰匙、錢(qián)包、現(xiàn)金等;2）間歇性使用的物品，例如電卡、水卡和代注冊(cè)證件等;3）歸納后長(zhǎng)期未使用的物品，例如衣服、證件、證明材料等。進(jìn)一步擴(kuò)展對(duì)講機(jī)的功能，提供居家生活便利。重點(diǎn)改造目前對(duì)講機(jī)功能單一、使用率低的現(xiàn)象，增強(qiáng)對(duì)講機(jī)的用戶(hù)黏性。實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離探測(cè)，循物時(shí)支持三維效果。

4結(jié)論與展望

本文中介紹的產(chǎn)品針對(duì)使用群體為記憶力下降的老年群體，以及容易丟三落四的年輕人，本文所提到的對(duì)講機(jī)的使用方法簡(jiǎn)單易上手，適用于大部分人群，通過(guò)對(duì)講機(jī)的使用方式，意在幫助提高尋物效率，改善生活品質(zhì)。

基于現(xiàn)有技術(shù)限制，尋物方式只能選擇查找歷史軌跡和物品對(duì)應(yīng)標(biāo)簽位置實(shí)現(xiàn)查找，所以該產(chǎn)品的局限性非常明顯，對(duì)于生活中使用頻率較高的物品查找很難實(shí)現(xiàn)100%的精準(zhǔn)定位，未來(lái)可以通過(guò)智能掃描房屋空間，實(shí)時(shí)3D立體掃描技術(shù)對(duì)于空間中的每一個(gè)物品位置保持實(shí)時(shí)定位，屆時(shí)可通過(guò)本產(chǎn)品從事實(shí)層面上真正實(shí)現(xiàn)對(duì)于生活物品的精準(zhǔn)定位。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】