作业6：交互设备的原理和发展趋势

【作业内容】
选择某一个或者一类交互设备（假设为A），对该交互设备的历史、原理、作用、未来发展趋势等进行介绍。
【A： 语音/声音 相关设备】

1/原理·语音交互是？

在讲语音交互设备前，先了解一下什么是语音交互。
语音交互是指以声音为交互载体的交互技术，语音识别、语义理解、语音合成这三种技术是核心组成部分。
1.语音识别，相当于“耳朵”，将声音转义处理成系统能够识别的数据。
2.语义理解，相当于"大脑"，根据话语识别人的意图。
3.语音合成，相当于”嘴巴“，识别人的意图之后，依照特定的回答方式，去回复和引导对话。

因此，“语音交互”需要人发出声音与设备产生互动，语音交互的设备势必与声音有关，简单来说包含声音接受设备，声音处理设备，声音输出设备。只是有时候设备给的回应也许是语音，也许是执行了任务。

2/作用·我们为什么需要语音交互？

语音交互适合在哪里使用？

• 对于一般人来说，双手被占用时，我们更需要语音交互设备。比如，开车时眼睛需要看路，双手握着方向盘，而且车内环境安静又私密，这种情况下就适合使用语音交互。在输出层面上，如果视觉通道被占用，听觉通道更适合接收紧急和重要的通知。

• 对于特殊群体如盲人来说，语音能更方便的帮助使用者完成信息的交互，这种情况下语音交互比触摸交互等其他交互更具优势。

  
  

3/历史·什么时候开始有语音交互的？

语音交互系统发展的历史不短。
早在1952年，贝尔实验室就开发了能够识别语音阿拉伯数字的系统Audrey。
IBM在1962年发明了第一台可以用语音进行简单数学计算的机器Shoebox。

生活中最常见的语音交互系统就是手机内置的各种“语音助手”：魅族的小溪、IPhone的siri以及windows的小娜等。
近些年语音交互设备兴盛发展，各大厂商都推出了自己的语音交互设备。

• 小爱同学是小米科技于2017年7月26日推出的智能语音交互系统，适用于智能音响及其他智能设备，建构于小爱开放平台上，可以通过连接进入米家物联网系统控制所有的米家智能设备。
• 小度电视伴侣是百度旗下的一款智能硬件产品，内置DuerOS系统。从产品的概念来看，其以 Soundbar 的形态融入高性能 4K 机顶盒、智能音箱的功能，其三合一的创新产品形态，为客厅影音场景带来了简洁的一体性解决方案。

• 其他各类新型家电上也搭载了语音交互设备。

  
  
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4/优势·劣势

【语音交互的优势】

• 语音是最自然的交互方式。人人都会说话，门槛极低，尤其对于输出困难人群（如视力障碍人群），他们完全可以无障碍的使用语音交互的形式。
• 语音输入的效率极高。人说话的速度比打字快，且不需要分心看屏幕。
• 硬件成本较低。相对于触摸、穿戴交互设备，语音交互设备的硬件成本低廉。

【语音交互的劣势】

• 习惯触控的人群不一定愿意转向语音，对新技术有畏难情绪的人群也可能不愿意尝试语音交互这种「新」的技术。据统计，在公共场合使用Siri的人只有3%。
• 语音交互不适合在公开场合使用。相比起屏幕，公共场合的输入和输出对话更容易被听到。敏感的金融、医疗和私人信息风险更大。另外，嘈杂的公共场合会对语音的输入造成一定的影响。
• 语音交互依赖于AI核心，目前的AI还需要长足的发展。这会造成一些语义理解错误，任务执行出错等等的问题。

5/前景·语音交互设备的未来在哪里？

我认为，未来语音交互设备应该会更多运用在智能家居或智慧家庭里的场景。家庭的场景足够私密，安静，并且需要的功能都是日常所需，并不会太涉及商业机密等内容。

当智能家居具备了语音交互的能力，而不仅仅是语音控制的能力之后，就意味着每一台家用电器都变成了机器人。这些机器人都能听懂你的话，并且具备相应的能力。

一个智能家居概念图

在智能家居生活场景中，家电的智能互联打破了传统的业务的边界，冰箱不再只是冰箱，它可以有音乐的功能、菜谱的功能等等。在理想的语音交互层面，不管我的音箱、电视甚至冰箱、空调，都可以为我们搜索歌曲，不管我走到哪个房间，只要我想听歌张嘴说话就可以，躺在床上也可以让电磁炉关火，形成真正的万物互联智能家居生活。