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1、基于IinUX开发及物联网的语音识别智能多媒体管理终端摘要随着社会的科学技术的发展,我们用到的媒体管理终端的作用越来越明显,它可以进行音视频的录取播放、可以演示文档和保存相关资料等的功能,我们在生活中随处会用到它,同时它也担负着越来越多的功能,这些媒体管理终端往往会被应用到公司企业、学校教室和民宅里,而在较早的媒体管理终端中需要我们进行较繁杂键盘信息输入才能调用其相关的功能,这样在一定程度上会降低企业的培训管理效率,或者说会降低学校的教室的演讲效率和家庭环境中的使用效率,会浪费比较的时间和人力,而本人的相关设计就是让以LinUX和物联网为基础的媒体管理终端变得更加便捷化和智能化,通过向系统发出
2、类似“播放音乐”“打开视频”等语音来让系统调用相关功能,使得在教室和企业中有更高的教学效率和工作效率。关键词:媒体管理终端;Linux;物联网;便捷化;智能化DevelopmentofvoicerecognitionintelligentmultimediamanagementterminalbasedonLinuxAbstractWiththedevelopmentofsocialscienceandtechnology,theroleofthemediamanagementterminalthatweuseismoreandmoreobvious.ltcanbeusedforaudioan
3、dvideorecording,demonstrationdocumentsandsavingrelatedmaterials.Wewilluseiteverywhereinourlife,anditalsotakesonmoreandmorefunctions.Thesemediamanagementterminalsareoftenappliedtocompanies,schoolsandteachersIntheroomandthehouse,butintheearliermediamanagementterminal,weneedtoinputmorecomplexkeyboardin
4、formationtocallitsrelevantfunctions,whichwillreducethetrainingmanagementefficiencyoftheenterprisetoacertainextent,orreducetheefficiencyofspeechintheclassroomoftheschoolandtheuseefficiencyinthefamilyenvironment,andwastecomparativetimeandmanpower,andmyrelevantdesignistoThemediamanagementterminalbasedo
5、nLinuxandtheInternetofthingsbecomesmoreconvenientandintelligent.Bysendingvoicelikeplaymusic,openvideo,tothesystem,thesystemcancallrelevantfunctions,whichmakestheteachingefficiencyandworkefficiencyhigherintheclassroomandenterprise.KeywordszMediamanagementterminal;Internetofthings;FaCiIitation;IIltelI
6、eCtUaIiZatiOn;目录.一、.,,-1 刖S11.1 设计的目的、意义及应达到的技术要求11.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题11.3 本设计应解决的主要问题42 .本设计42.1 本设计涉及的相关技术支持42.2 本设计涉及的相关原理92.2.1 网络编程技术原理92.2.2 嵌入式Linux系统构造102.2.3 C语言编译器的工作原理112.2.4 C语言编译器的工作流程122.3 方案选择132.4 分析设计中遇到的问题142.5 设计过程153结论30参考文献31谢辞32附录331前言随着社会的科学技术的发展,我们用到的媒体管理终端的作用越来越明显,它可以进行音视频
7、的录取播放、可以演示文档和保存相关资料等的功能,我们在生活中随处会用到它,同时它也担负着越来越多的功能,这些媒体管理终端往往会被应用到公司企业、学校教室和民宅里,而在较早的媒体管理终端中需要我们进行较繁杂键盘信息输入才能调用其相关的功能,这样在一定程度上会降低企业的培训管理效率,或者说会降低学校的教室的演讲效率和家庭环境中的使用效率,会浪费比较的时间和人力,而本人的相关设计就是让以Linux和物联网为基础的媒体管理终端变得更加便捷化和智能化,通过向系统发出类似“播放音乐”“打开视频”等语音来让系统调用相关功能,使得在教室和企业中有更高的教学效率和工作效率。Ll设计的目的、意义及应该达到的技术要
8、求本设计的目的主要是体现该系统调用了LimIX相关技术和物联网的原理作为语音识别的技术基础,同时能够在媒体管理终端接收到相关请求而执行相关指令,展示能够进行语音识别的媒体管理终端的便捷性和智能化。其意义在于在研究该系统的原理和设计同时能够掌握了解LinUX相关技术和物联网的原理,并能够展现使用了语音识别的媒体管理终端的优越性。说到应该达到的技术要求,就是要以LinUX系统和相关语言像C语言作为编程语言来编写整个程序,同时实现一个服务器和一个客户端,服务器是接收语音文件进行声音分析,而客户端就是多媒体管理终端进行接收服务器的信息进行相关的指令,这里用到的就是物联网的原理和技术,而在多媒体管理终端
9、方面需要实现播放音乐、显示图片和打开关闭Led灯等功能。总体合并来说就是应该达到对多媒体管理终端进行语音录取后该系统能短时间内做出相关指令的技术要求。1.2本设计和相关技术在国内外的发展概况及存在的问题在我们国内的语音识别多媒体管理终端是已经达到较为先进的水平,虽然我们国家对于语音识别技术的研究较为晚,但是发展迅速,目前已经达到紧跟国际水平的标准,因为我们使用的是汉语其实在语音识别是更为困难同时也是更有成就感,例如我们国家的科大讯飞企业就是我们的代表,有能够进行多种语言语音识别功能和翻译的产品,在语音识别和移动通信方面都是达到国际水平的标准,也有较多的产品设备在市场上销售。在我们国内存在关于语
10、音识别的问题就是计算机在人机交互上还存在一定的不足。需要注意的是我们还需要走相当长的一段路来取得突破性的进展。在国外也就是国际上其实在较早80年代开始美国方面就已经在语音识别方面进行深入研究,HMM模型和人工神经元网络的成功应用,使得他们在比我们较早的时候实现了语音识别的功能,伴随着多媒体管理加载语音识别功能的时代来临,APPIe公司的Siri系统和微软的PhoneQUery引擎就是其目前顶尖水平的体现。Linux系统的发展历史Linux系统时期的前身是UNIX操作系统,而这个UNIX系统是完全用汇编语言进行编写的操作系统。在1983年理查德斯创立出GNU计划,为了创建一个完全自由的类UNlX
11、操作系统,其开始进行大量的产生和收集各种系统所必备的组件,例如库、编译器、调试工具。在80年代时DoS操作系统是微机系统中的主宰。而此时以为芬兰赫尔辛基大学的学生LinUSToeValdS开始计划编写自已的操作系统,并开始找合作伙伴,并不懈的研发编写下于1991年的10月向外宣布了LimlX内核系统的诞生,在往后的新版本诞生时都会选择这个时间发布。Linux在1998年达到了发展最快,与此同时这年的RedHat成立研发实验室进行对LinUX系统的研究开发。IBM在1999年与小红帽公司建立合作关系,RedHat在2000年时间发布了嵌入式的开发环境,到现在LinUX在商业化方面做得可以说非常好
12、。Linux作为一套自由使用的软件,比APPIe的MaCOS在价格和自由度上有较大优势,用户可以无偿地得到LinUX使用权,可以对大量的程序进行研究开发,在现在为止LinUX是唯一的一个为用户提供多任务功能的操作系统。与此同时LinUX系统可以做到兼容PoSl2.0标准和多任务独立运行等的多种特点。现在Linux系统是可以被移植到很多的平台和嵌入式系统上的,像手机、工业机器系统和平板电脑等,我们生活中许多人热衷的Android系统,其实就是在Linux的内核基础上进行研发得到的。Linux社区是一个非常受编程人士欢迎的平台,里面时常会有网友推出一些LinUX组件、GNU内核等的系统文件。LJN
13、八X图1.1Linux系统物联网的发展历史作为新一代的通信技术的不可或缺组成部分,物联网从本质来说就是以互联网为基础进行的提升。2005年11月国际电信联盟正式提出“物联网”的概念,这时候的物联网不再只是以RFlD技术为基础,还可以通过因特网进行物品与物品的交换和通信,许多的通信技术如RFID技术射频识别技术、职能嵌入式技术会在物联网中得到更为广泛的使用。在此之后许多国家政府开始重视物联网的技术发展规划上,可见物联网在如今时代的重要性和普遍化。图1.2物联网在我国从物联网的概念产生开始就很重视物联网方面的发展,在1999年中科院就开始对物联网相关技术进行研究,在现在关于移动基站、微型终端机和无
14、线通信技术等方面都是取得了比较明显的进展和突破,2009年我们在无锡市建立第一个物联网交流园区,国内的三大运营商也先后建立了物联网研究中心,在制定十二五规划时将物联网纳入新兴产业的发展规划中,各地高校也陆续开设物联网专业,许多民营公司企业成立物联网工作小组进行对物联网产业的研究。在政府、产业圈、主管部门的共同努力下,我国的物联网产业发展取得了显著成果,目前已经是世界上物联网领先水平的国家之一。目前我们国家的物联网和传统产业正在进行融合与相互渗透,生成新型产业和新的应用。作为我国的信息产业重要组成部分,正在不断进行更深层次应用的发展,对传统产业向智能化升级等方面起着重要的作用。智慧社区是物联网应
15、用中比较有代表性的,智慧社区利用包括云计算、大数据、物联网等方面的信息技术,来制造一个更为方便、智能、安全的生活环境,从而有效的提升居民的生活居住舒适度、安全度。1.3本设计应解决的主要问题关于本设计在分析设计过程中,需要创建一个服务器和一个客户端来实现该设计,而在服务器方面遇到的主要问题就是需要做到与客户端进行一个以TCP协议为技术基础的通信连接,并接收客户端发送过来的语音文件进行处理,再向客户端发送一个信息进行反馈,以上是服务器方面需要解决的主要问题。而在客户端方面的话,客户端是在一个Cortex-A53嵌入式开发板上实现声音的录取并向服务器发送语音文件并接收服务器发送过来的对语音进行识别
16、后的反馈信息,并实现播放音乐、显示相关图片和打开关闭LED灯等功能,以上就是客户端方面需要解决的主要问题。总体来说就是需要解决TCP协议连接和发送接收问题、语音文件识别问题及多媒体的相关功能调用的问题。2.本设计(D该设计以GEC6818开发板作为平台,采用嵌入式ARM处理器,搭载LinUX系统。(2)首先采用网络编程相关技术,利用TCP/IP协议,创建一个服务器程序系统和客户端程序系统,并通过创建TCP套接字、绑定ip、端口号和id端口号的转换、服务器设置监听状态、客户端发起连接请求和服务器接收请求来达到成功连接的状态。(3)采用科大讯飞企业的相关例程代码进行分析并修改,实现客户端对语音文件的录取发送和服务器对语音文件的接收和识别。(4)采用C语言相关编程技术及嵌入式图形系统framebuffer编程相关技术,实现对