一种基于物联网的智能音箱运行检测系统的制作方法

本发明涉及音箱监管，具体是一种基于物联网的智能音箱运行检测系统。

背景技术：

1、智能音箱是一种具有集成虚拟助手的无线音箱和语音命令设备，人们通过语音指令使用智能音箱，如可以要求智能音箱播放音乐、播报天气、设定闹钟等，且智能音箱大都集成wi-fi、蓝牙及其他无线协议标准的连接，以增加音频播放之外的用途，例如通过语音控制智慧家庭设备，随着物联网技术的快速发展，智能音箱作为智能家居的重要组件，越来越受到人们的关注；

2、目前市场上的智能音箱在运行过程中缺乏有效的监控和检测机制，不能对智能音箱进行全面监测并综合判断其使用状况，无法及时发现智能音箱潜在的运行问题，用户难以及时且针对性地对智能音箱进行相应的处理和调控，加大了用户对智能音箱的管理难度，不利于保证智能音箱的使用效果和提升其使用寿命，影响了用户体验；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能音箱运行检测系统，解决了现有技术不能对智能音箱进行全面监测并综合判断其使用状况，无法及时发现和解决智能音箱潜在的运行问题，不利于保证智能音箱的使用效果和提升其使用寿命，用户体验感差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于物联网的智能音箱运行检测系统，包括物联网平台、音箱运行异常捕捉模块、音频输出质量反馈模块、网络连接监测评估模块、音箱交互性能检测模块和音箱综合管理模块；音箱运行异常捕捉模块在智能音箱运行时对其进行异常捕捉，并通过分析生成音箱运行异常信号或音箱运行正常信号，且将音箱运行异常信号或音箱运行正常信号经物联网平台发送至音箱综合管理模块；

4、音频输出质量反馈模块对智能音箱在运行时所输出音频的质量状况进行检测分析，通过分析生成音频输出合格信号或音频输出不合格信号，且将音频输出合格信号或音频输出不合格信号经物联网平台发送至音箱综合管理模块；网络连接监测评估模块对智能音箱运行时所连接的网络进行监测评估，通过分析生成音箱网络异常信号或音箱网络正常信号，且将音箱网络异常信号或音箱网络正常信号经物联网平台发送至音箱综合管理模块；

5、音箱交互性能检测模块将用户与智能音箱的交互状况进行分析，并判断智能音箱的交互性能状况，通过分析判断以生成交互性能合格信号或交互性能不合格信号，且将交互性能合格信号或交互性能不合格信号经物联网平台发送至音箱综合管理模块；音箱综合管理模块在接收到音箱运行异常信号、音频输出不合格信号、音箱网络异常信号或交互性能不合格信号时生成相应的音箱警报信息，并将所生成的音箱警报信息发送至对应用户端。

6、进一步的，音箱运行异常捕捉模块的具体运行过程包括：

7、在智能音箱运行过程中，采集到单位时间内智能音箱的电压波动曲线和电流波动曲线，将电压波动曲线中的最高点和最低点所代表的电压数值进行差值计算得到电压差幅值，且将电压波动曲线未处于预设电压数据范围内的总时长和最大单次持续时长分别标记为电压波异值和电压持异值；同理获取到电流差幅值、电流波异值和电流持异值；

8、将电压差幅值、电压波异值、电压持异值、电流差幅值、电流波异值和电流持异值进行数值计算得到音箱压流检测值，将音箱压流检测值与预设音箱压流检测阈值进行数值比较，若音箱压流检测值超过预设音箱压流检测阈值，则生成音箱运行异常信号。

9、进一步的，若音箱压流检测值未超过预设音箱压流检测阈值，则采集到单位时间内智能音箱中对应部位的平均温度，将对应部位的平均温度与相应的预设温度阈值进行数值比较，若平均温度超过对应预设温度阈值，则将对应部位标记为高温点；将智能音箱中高温点的数量标记为高温位析值，将对应高温点的平均温度减去预设温度阈值得到部位温超值，将所有高温点的部位温超值进行均值计算得到高温检测值；将高温检测值与高温位析值进行数值计算得到音箱高温险析值，将音箱高温险析值与预设音箱高温险析阈值进行数值比较，若音箱高温险析值超过预设音箱高温险析阈值，则生成音箱运行异常信号。

10、进一步的，若音箱高温险析值未超过预设音箱高温险析阈值，则采集到智能音箱中cpu的使用率并将其标记为cpu负载数据，以及采集到智能音箱的内存使用率和内存使用增长率，将cpu负载数据、内存使用率和内存使用增长率进行数值计算得到运行内析值；将运行内析值与预设运行内析阈值进行数值比较，若运行内析值超过预设运行内析阈值，则生成音箱运行异常信号；若运行内析值未超过预设运行内析阈值，则生成音箱运行正常信号。

11、进一步的，音频输出质量反馈模块的具体运行过程包括：

12、采集到智能音箱运行时所输出音频的响度值并将其标记为实时音量数据，将实时音量数据与对应时刻的预设音量标准值进行差值计算并取绝对值以得到音量检析值；将音量检析值与预设音量检析阈值进行数值比较，若音量检析值超过预设音量检析阈值，则将对应音量检析值标记为音量异析值，将单位时间内音量异析值的数量与音量检析值的数量进行比值计算得到音量偏占值，且将单位时间内的所有音量检析值进行均值计算得到音量检况值；

13、通过音频处理分析软件获取到智能音箱运行时所输出音频的音质数据，将音质数据、音量偏占值和音量检况值进行数值计算得到音频输出质检值；将音频输出质检值与预设音频输出质检阈值进行数值比较，若音频输出质检值超过预设音频输出质检阈值，则生成音频输出不合格信号；若音频输出质检值未超过预设音频输出质检阈值，则生成音频输出合格信号。

14、进一步的，网络连接监测评估模块的具体运行过程包括：

15、获取到单位时间内智能音箱的网络延迟数据、网络丢包率数据和网络带宽利用率数据，将网络延迟数据、网络丢包率数据和网络带宽利用率数据分别与对应预设阈值进行数值比较，若网络延迟数据、网络丢包率数据或网络带宽利用率数据超过对应预设阈值，则生成音箱网络异常信号；

16、若网络延迟数据、网络丢包率数据和网络带宽利用率数据均未超过对应预设阈值，则通过网络速检分析以得到单位时间内智能音箱的音箱网速评估值，将音箱网速评估值、网络延迟数据、网络丢包率数据和网络带宽利用率数据进行数值计算得到网络监测评估值；将网络监测评估值与预设网络监测评估阈值进行数值比较，若网络监测评估值超过预设网络监测评估阈值，则生成音箱网络异常信号；若网络监测评估值未超过预设网络监测评估阈值，则生成音箱网络正常信号。

17、进一步的，网络速检分析的具体分析过程如下：

18、采集到单位时间内智能音箱所连接网络的网速波动曲线，将网络波动曲线置入位于第一象限的直角坐标系中，且直角坐标系的x轴代表时间、y轴代表网速值，网速波动曲线的起点位于y轴上；在网速波动曲线上设定若干个检测点，将相邻两组检测点通过线段连接，将呈下降状态的线段标记为速降线段，且将速降线段的数量标记为速降检测值；

19、以及在直角坐标系中作平行于x轴并与相应速降线段相交的直线，将速降线段与相应直线所形成夹角的锐角标记为速降影响值，将所有速降影响值进行均值计算得到速降测验值；且将速降影响值与预设速降影响阈值进行数值比较，若速降影响值超过预设速降影响阈值，则将对应速降影响值标记为速降不良值，将单位时间内速降不良值的数量与速降检测值的比值标记为速降差析值；

20、并在直角坐标系中作出平行于x轴的网速判断射线，网速判断射线的端点位于y轴上，将网速波动曲线位于网速判断射线下方的部分与网速判断射线所围成的区域的面积标记为网速低检值；将网速低检值、速降检测值、速降测验值和速降差析值进行数值计算得到音箱网速评估值。

21、进一步的，音箱交互性能检测模块的具体运行过程包括：

22、采集到用户发出语音指令的时刻和智能音箱给出相应响应的时刻并将其分别标记为令发时刻和响应时刻，将响应时刻与令发时刻进行时间差计算得到音箱响应时况值；将音箱响应时况值与预设音箱响应时况阈值进行数值比较，若音箱响应时况值超过预设响应时况阈值，则将对应音箱响应时况值标记为响应异常值，将单位时间内响应异常值的数量与音箱响应时况值的数量进行比值计算得到响应异占值，且将单位时间内的所有音箱响应时况值进行均值计算得到响应时检值；

23、以及获取到单位时间内智能音箱的语音识别准确率，将语音识别准确率、响应异占值和响应时检值进行数值计算得到音箱交互评估值；将音箱交互评估值与预设音箱交互评估阈值进行数值比较，若音箱交互评估值超过预设音箱交互评估阈值，则生成交互性能不合格信号；若音箱交互评估值未超过预设音箱交互评估阈值，则生成交互性能合格信号。

24、进一步的，物联网平台与音箱维护检测模块通信连接，若未生成相应音箱警报信息，则通过音箱维护检测模块采集到智能音箱的相邻上一次检修维护时刻，将相邻上一次检修维护时刻与当前时刻进行时间差计算得到音箱维间值；以及采集到智能音箱在相邻上一次检修维护时刻距当前时刻的间隔时长内所运行的总时长和单次平均运行时长并将其分别标记为音箱运时总析值和音箱运行频时值；将音箱维间值、音箱运时总析值和音箱运行频时值进行数值计算得到音箱维析值，将音箱维析值与预设音箱维析阈值进行数值比较，若音箱维析值超过预设音箱维析阈值，则生成音箱维护信号，且将音箱维护信号经物联网平台发送至对应用户端。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中，通过音箱运行异常捕捉模块在智能音箱运行时对其进行异常捕捉并准确判断和反馈其运行风险性，音频输出质量反馈模块对智能音箱在运行时所输出音频的质量状况进行检测分析，网络连接监测评估模块对智能音箱运行时所连接的网络进行监测评估以合理判断智能音箱所连接网络的网络质量，音箱交互性能检测模块将用户与智能音箱的交互状况进行分析以准确评估智能音箱的交互性能，在生成音箱运行异常信号、音频输出不合格信号、音箱网络异常信号或交互性能不合格信号时通过音箱综合管理模块将相应的音箱警报信息发送至对应用户端，实现对智能音箱的全面监测和准确评估反馈，从而保证智能音箱的安全稳定运行，有效提升智能音箱的使用效果和使用寿命；

27、2、本发明中，若未生成相应音箱警报信息，则通过音箱维护检测模块进行音箱维护检修分析，通过分析以判断是否生成音箱维护信号，且将音箱维护信号经物联网平台发送至对应用户端，相应用户接收到音箱维护信号后及时对智能音箱进行维护检修，以保证智能音箱的安全稳定运行并提升其使用寿命，方便进行智能音箱的管理。