智能交互系統在酒店客房場景的應用

李嘉杰

（廣東科技學院 機電工程學院，廣東 東莞 523000）

0 引言

隨著文旅酒店行業的逐步復蘇，以及人工智能、5G、大數據等新技術的迭代發展，特別是《“十四五”機器人產業發展規劃》[1]出臺后，機器人不斷在各行各業注入更多的智能化基因。如今，越來越多的酒店在傳統基礎服務上積極拓展智能機器人以深化數字化和信息化服務，能達到降本增效的目的，市場發展潛力前景廣闊。

當前市面上智能機器人在酒店方面的應用[2]主要有以下類型：迎賓機器人，提供前臺客房辦理和餐廳訂餐等服務；配送機器人，提供將行李或餐品配送到餐桌及客房等服務；清潔機器人，提供大廳樓道區域的清潔服務。而在客房場景下，智能機器人提供的應用服務并不多。因此，優化消費者在客房場景下的交互便利性，獲取更全面、更個性化的服務，對于酒店智能機器人應用發展具有實踐探索意義。

1 系統實現

消費者入住酒店后，往往特別關注酒店客房設施、安全及餐飲等方面的服務。為了提高消費者入住后的滿意度，本文搭建一套智能交互系統，通過智能交互機器人提供周邊信息查詢服務。機器人具備與人類開展智能交互的能力，通過圖像識別和處理技術的改進以及自然語言處理能力的提高，能夠深度感知、智能決策和靈巧執行。

1.1 功能概述

智能交互機器人以客房智能電視和智能音箱為媒介，通過物聯網技術和人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術，為酒店客房構建了一套完整的智能交互系統，為住客提供全方位的智能交互體驗。機器人感知語音信息，通過信息處理進行邏輯判斷分析，實現在客房內部合理地驅動各種智控設施設備。例如，住客進入房間時，房間的燈光、窗簾、電視會自動打開，智能交互機器人會自主喚醒并出現在電視中，向住客介紹酒店相關信息、設備使用方法，主動推送飲食、出行等全方位本地信息。住客可以通過語音交互向虛擬管家提出客控、呼叫、購物、娛樂、社交及服務等各方面的需求。該智能交互系統還具有強大的數據處理能力，能夠快速準確地處理各種信息，為酒店和住客提供更加智能化、高效的服務。

1.2 系統組網方案

該智能交互系統[3]方案部署于酒店機房，組網拓撲如圖1 所示。除了標準的數據通信設備外，主要部分為部署于酒店機房的智控業務服務器群組和部署于客房內部的智控設施。

圖1 智能交互系統拓撲圖

第一，寬帶路由器接入與部署。通過光纖專線網絡將寬帶路由器接入酒店機房，為所有智控業務服務器提供網絡連接。

第二，多媒體基于HTTP 的自適應碼率流媒體傳輸（HTTP Live Streaming，HLS）服務器。路由器具備本地媒資封裝推流能力，可將運營商用戶數據報協議（User Datagram Protocol，UDP）組播流轉封裝推流，輸出為更適合局域網的HLS多媒體流文件，提高數據傳輸效率，為酒店提供多媒體服務。

第三，酒店管理系統對接網關。服務器上聯酒店物業管理系統（Property Management System，PMS），采用HTTP-GET接口方式獲取客房入住信息，采用HTTP-POST 接口方式推送客房點餐或其他服務等數據，開啟Web 服務，為客房終端提供信息服務。

第四，客控系統代理服務器。客房智控設施數據處理中心，主要將收到的音頻文件轉發至智能語音云平臺。智能語音云平臺把語音文件解析成JSON 串返回給本地代理服務器進行處理。代理服務器對JSON 串進行封裝處理，封裝成操控信令。

第五，客房智控設施。客房內接入Wi-Fi 熱點的智控終端設備，包括智能電視機、智能音箱、智能窗簾、智能燈泡及空調伴侶等。客房內的智能終端設備通過智能音箱收集交互指令，收錄音頻并編碼為統一的音頻格式，再即時傳輸到云平臺處理；通過智能電視進行指令處理和業務呈現，關聯完成后可接收到平臺發來的對應信令信息，通過電視屏展示處理結果。

2 應用實例

2.1 智能音箱藍牙同步電話功能

酒店客房的電話功能集成通常有藍牙同步或微信賬號同步兩種主要方式。考慮到微信賬號同步涉及更多的個人信息安全問題以及退房時忘記退出的困擾，這里僅對藍牙同步方式進行介紹，重點闡述其在智能音箱上的應用。通過藍牙連接手機，智能音箱可以實現語音輸入呼叫聯系人名字，從而完成電話撥打、掛斷、靜音等操作。實現這一功能，智能音箱需要支持電話免提協議（Hands-Free Profile，HFP）功能[4]。HFP 是一種藍牙設備普遍使用的免提協議，規定了免提設備控制電話的相關操作。

HFP 協議有音頻網關（Audio Gateway，AG）和免提單元（Hands-Free unit，HF）兩個角色。在此應用中，手機的角色是AG，智能音箱的角色就是HF。兩者之間的藍牙通信協議棧中，最重要的是邏輯鏈路控制與適配協議（Logical Link Control and Adaptation Protocol，L2CAP）和屬性協議（Attribute protocol，ATT）。

L2CAP 是藍牙協議棧中的一個關鍵協議，用于在藍牙設備之間提供可靠的數據傳輸和服務質量控制。其主要目標是在藍牙設備之間建立邏輯鏈路，以便進行數據傳輸。L2CAP 協議允許上層協議通過L2CAP 通道進行通信。

ATT 協議是藍牙協議棧中的一個重要協議，用于在藍牙設備之間管理和交換屬性數據。它是在通用屬性配置文件（Generic Attribute Profile，GATT）之上建立的，用于支持設備之間的屬性讀寫和傳輸。通過ATT 協議，藍牙設備可以利用讀取、寫入和通知等操作來訪問和交換屬性數據。ATT 協議提供了一種簡單而靈活的方法來進行設備之間的屬性數據傳輸和交互。ATT協議在藍牙設備之間的應用廣泛，如傳感器數據獲取、設備配置和控制等場景。

2.2 智能電視多媒體智能操控

多媒體智控操控應用為通過智能音箱操控智能電視呈現多媒體業務，具體的信令流程分為語音采集、指令解析和業務呈現3 個過程。

2.2.1 語音采集

智能音箱通過拾音器模塊采集用戶語音，編碼后將音頻媒體文件上傳到智能語音云平臺。智能語音云平臺進行語音識別處理，轉換成文字形式。

2.2.2 指令解析

首先，智能語音云平臺將文字發回給局域網的代理服務器用作智控指令顯示，由智能電視接收并呈現出來，主要用于校驗信息準確度。其次，平臺將文字解析成多媒體操控意圖，調用數據庫中意圖信令格式數據和智能電視關聯信息，封裝成針對智能電視索取媒資的信令的JSON 串，通過代理服務器轉發給智能電視。云平臺在此過程主要完成從語音識別到轉譯成信令的一個完整交互流程，主要包括語音識別（Automatic Speech Recognition，ASR）和語音合成（Text To Speech，TTS）兩個功能模塊[5]。ASR 語音識別是把語音轉換成文字，建立文本索引，將非結構化的語音文件轉換為結構化的索引信息的過程；而TTS 語音合成是把文字轉換為對應的音頻的過程，通過TTS 語音播報將結果傳達給用戶，并且在電視屏幕上給出適合屏幕大小形狀的展示結果，主要用于校驗用戶輸入語音的精準性。除提供語音服務之外另內嵌數據庫服務，數據庫存儲智能音箱和智能電視的關聯信息和操控信令格式數據。

2.2.3 業務呈現

智能電視從操控JSON 串中獲取信息后，封裝成平臺操控指令發送到多媒體HLS 服務器。服務器主要包括本地點播服務平臺和第三方影視平臺。流媒體內容服務提供方可以根據接口信令，推出標準HLS 協議的媒體流。

總的來說，智能音箱的藍牙同步電話功能和智能電視的多媒體智控操控應用，都充分利用了藍牙通信協議棧和云平臺的優勢，為消費者提供了更加便捷、高效的多媒體業務體驗。

3 結語

本文從智能交互系統和兩種智控終端對智能交互機器人在酒店客房場景的應用進行了探索。機器人基本能通過語音操作完成一些對智能終端設施的控制。在未來智能機器人發展領域，如何讓服務有溫度、機器富有“感情色彩”，是更多智能創造者需要突破的方向。人的需求多種多樣，問題也千奇百怪。當前機器人回答的問題大多比較標準化，今后機器人會通過與人交互不斷收集客人的問題，通過大數據的積累，其回答將變得更加精準、更體貼。