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扫地机器人AI语音交互模块方案

06/24 08:58
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扫地机器人AI语音交互模块方案.docx

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信息摘要

扫地机器人作为智能家居的重要入口,正在从单纯的路径规划清扫向全屋智能交互终端演进。将AI语音交互模块嵌入扫地机器人,用户可通过自然语言下达指令,实现免遥控、免APP的零门槛操作体验。深圳唯创知音基于WT2606A蓝牙语音SoC芯片与WT3000A系列无线语音模组,提供覆盖芯片级到模组级的完整端侧AI语音交互解决方案。

扫地机器人行业背景

近年来智能家居市场持续升温,扫地机器人已经走进千家万户。早期的产品依赖遥控器和手机APP进行操作,用户每次使用都需要找到遥控器或者打开手机连接蓝牙,体验并不流畅。

随着AI大模型技术的普及,语音交互成为智能家居最自然的控制方式。用户希望对着扫地机器人说一句话,它就能理解意图并执行任务,比如开始清扫、返回充电、重点清理厨房区域等。这种交互方式特别适合手上有杂物或者正在做其他事情的场景。

扫地机器人加入AI语音交互的价值

1. 免手持操作,用户在沙发上、厨房里都能随时发出指令,不需要找遥控器也不需要打开手机APP

2. 支持自然语言理解,用户可以说开始扫地、去卧室清扫、回去充电等口语化表达,机器能理解意图而非只能识别固定指令

3. 语音状态播报,扫地机器人在遇到障碍物、完成清扫、电量不足等情况下主动语音提醒,用户不用低头看机器或者打开APP查看状态

4. AI对话能力,用户可以询问扫地机器人清扫进度、房间面积、下次清扫时间等,机器人能通过云端AI引擎给出智能回答

5. 多语言支持,WT2606A与WT3000A均支持多国语种识别,适合出口型扫地机器人产品覆盖不同国家和地区市场

扫地机器人AI语音交互典型语音内容

1. 你好,我是扫地机器人,有什么可以帮你

2. 已开始清扫,预计需要45分钟

3. 电量不足,正在返回充电座

4. 已到达厨房区域,开始重点清扫

5. 清扫完成,本次共清扫38平方米

6. 主刷被缠绕,请清理后继续使用

7. 尘盒已满,请及时清理

8. 你好,我是扫地机器人,有什么可以帮你

推荐方案

针对扫地机器人的智能化升级需求,唯创知音提供两套成熟的AI语音交互技术方案,客户可根据产品定位、开发资源和上市节奏灵活选择。

方案一:WT2606A 蓝牙语音SoC芯片

WT2606A是一款高性能工业级双模蓝牙语音SoC芯片,采用QFN42 5×5mm紧凑封装,体量极小,适合对内部空间要求严苛的扫地机器人产品。

芯片搭载双核32位DSP架构,主频高达160MHz,配备640KB SRAM,可高效处理复杂音频算法与实时数据。在扫地机器人中,WT2606A可独立完成语音唤醒、降噪、指令识别、音频播放等全部语音交互功能,无需外挂额外语音芯片。

蓝牙5.3双模通信是WT2606A的核心优势。扫地机器人通过芯片自带的BLE蓝牙,可直接与用户手机连接,实现APP遥控、清扫状态实时回传、固件OTA升级等功能,不需要额外设计WIFI联网模块。对于主打性价比、以蓝牙连接为主要交互方式的产品,WT2606A是最优选择。

WT2606A在端侧本地部署唤醒、降噪、打断等算法,响应速度达到毫秒级,不依赖云端处理。本地支持离线识别词条自定义,在线指令则通过云端AI大模型理解用户自由表达的需求,数量不限制。

芯片工作电压2.8V到4.2V,功耗表现优异,适合电池供电的扫地机器人产品。工作温度覆盖负40度到正105度,满足工业级可靠性要求。

方案二:WT3000A 无线语音模组

WT3000A系列无线语音模组集WIFI、语音芯片、存储、功放于一体,尺寸25.04mm x 27.87mm,适合希望通过WIFI联网实现更丰富AI对话功能的产品。

模组在端侧部署了唤醒、降噪、打断等核心算法,不依赖云端处理,响应速度达到毫秒级。即使在WIFI信号不稳定的环境下,本地指令识别依然可靠。

本地支持200条自定义识别词条,覆盖扫地机器人的常用指令。在线指令不限制数量,通过云端AI大模型理解用户自由表达的需求。WT3000A采用MQTT与WebSocket双协议并行模式,MQTT精准传输控制指令,WebSocket实现流式音频低延迟播放,有力推动扫地机器人从传统IoT设备向AIoT智能终端升级。

唯创知音为WT3000A提供齐备的开发手册,包括云端协议、UART集成协议、配网SDKAPI接口等,扫地机器人厂商可通过UART接口将模组集成到主控板,快速落地AI语音交互功能。

方案对比与选择建议

对比维度 WT2606A 芯片方案 WT3000A 模组方案
产品形态 SoC芯片,QFN42 5×5mm 无线模组,25.04×27.87mm
通信方式 蓝牙5.3双模(BR+EDR+BLE) 2.4G WIFI
联网能力 需外接WIFI模块或通过蓝牙桥接 原生WIFI,直连云端
AI对话能力 支持,蓝牙传输音频转发云端 支持,WIFI直连云端流式播放
开发难度 芯片级集成,需设计外围电路 模组级集成,UART串口即接即用
适用产品定位 性价比产品、蓝牙主打产品 高端产品、WIFI联网产品
工作电压 2.8V到4.2V 3.3V到5V

对于大多数扫地机器人厂商,若产品已有WIFI联网功能,推荐选择WT3000A模组方案,直接复用现有WIFI通道实现AI语音交互,开发周期最短。若产品以蓝牙连接为主,或希望将语音芯片直接嵌入主板以节省空间和成本,WT2606A芯片方案更为合适。

WT2606A 芯片功能参数

芯片架构 双核32位DSP,主频160MHz,640KB SRAM
封装形式 QFN42 5×5mm
蓝牙规范 蓝牙V5.3+BR+EDR+BLE,支持LE Audio
唤醒方式 支持端侧唤醒,唤醒距离1到3米
降噪处理 AI智能降噪,自适应宽频降噪技术
打断功能 支持播放打断
语音指令 本地离线识别,在线不限制数量
音频接口 支持2到4路麦克风输入,MP3、WAV、OPUS编解码
控制接口 UART,默认波特率9600,支持通过串口命令设置波特率
音频采样 8到48kHz宽频采样
工作电压 2.8V到4.2V
工作温度 负40度到正105度
ESD防护 HBM正负4kV
协议支持 MQTT、WebSocket,支持UART流式传输
升级方式 支持OTA升级、USB升级、SD卡或TF卡升级

WT3000A 模组功能参数

唤醒方式 支持按键唤醒、语音唤醒,语音唤醒支持批量自定义,唤醒距离1到3米
降噪处理 AEC回声消除,人声增益
打断功能 支持播放打断,包括按键打断和唤醒打断
语音指令 本地200条,在线不限制数量
配网方式 BLE配网
网络制式 2.4G WIFI
音频传输协议 WebSocket
指令传输协议 MQTT
控制指令接口 UART
输入电压 3.3V到5V
待机功耗 120mA
工作功耗 200mA
音频输入格式 OPUS 16k
音频输出格式 MP3 16K
模组尺寸 25.04mm x 27.87mm

方案集成说明

WT2606A芯片通过QFN42封装直接焊接于扫地机器人主控板,外围电路仅需设计麦克风接口、喇叭接口和UART通信电路,硬件设计简洁。芯片通过UART与主控MCU通信,主控MCU接收语音识别结果并执行对应清扫动作,同时将扫地机器人状态信息上报给芯片,由芯片通过语音播报反馈给用户。

WT3000A模组通过UART与扫地机器人主控MCU通信,集成方式更为简便,模组自带WIFI、存储和功放,厂商不需要额外设计这些电路。唯创知音提供完整的UART集成协议和配网SDK,扫地机器人厂商可快速完成集成。

两套方案均不需要扫地机器人厂商自行开发语音识别算法或者对接AI大模型平台,唯创知音提供从端侧芯片或模组到云端AI平台的全链路解决方案。

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唯创知音

唯创知音

深圳唯创知音电子有限公司位于广东省深圳市宝安区,1999年成立于广州。历经二十多年的发展,公司已成为集研发、生产、销售和服务于一体的,专注于语音技术研究、语音产品方案设计及控制等软、硬件设计的国家高新技术企业。业务范围涵盖家电、医疗器械、安防报警、汽车电子多媒体、通信、电话录音、工业自动化控制、玩具及互动消费类产品等领域,公司的集成芯片和模块主要有:播放类、录音类、MP3类、蓝牙WiFi类、语音识别类。

深圳唯创知音电子有限公司位于广东省深圳市宝安区,1999年成立于广州。历经二十多年的发展,公司已成为集研发、生产、销售和服务于一体的,专注于语音技术研究、语音产品方案设计及控制等软、硬件设计的国家高新技术企业。业务范围涵盖家电、医疗器械、安防报警、汽车电子多媒体、通信、电话录音、工业自动化控制、玩具及互动消费类产品等领域,公司的集成芯片和模块主要有:播放类、录音类、MP3类、蓝牙WiFi类、语音识别类。收起

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