随着我国经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,传统家居生活体系向智能化家居生活体系转变是一个必然的趋势。本文通过研究和分析智能家居语音控制系统在国内外的发展情况,认为目前智能家居系统仍存在一些不足亟需改进:一方面,对于传统家电设备而言,现阶段的智能家居系统由于缺乏过渡模式,造成了传统家电组网困难,因此选择了智能家居系统的消费者不得不花费巨大代价对家电产品进行统一更新,提高了智能家居系统的使用门槛,造成其发展的缓慢;另一方面,对于面向未来的理想智能家居模式构建,智能语音控制的理解召回率及响应速度的提升是关键点,而现有的语音识别系统尚无法满足此类需求,需要进行面向未来的前置性优化设计。针对以上两个问题,本文主要做了以下工作:首先,立足当前智能家居的需求,针对目前智能家居产品兼容性差的问题,设计了一种可以将现有家电设备进行组网控制的智能家居语音控制系统方案。将智能家居语音控制系统分为应用层、传输层、控制层和感知层,并根据每一层的功能进行方案设计。在传输层设计了一种基于ARM11的智能家居互联网关,网关搭载Wi-Fi模块和以太网模块,实现了智能家居内部物联网的组网功能和外部互联网的连接功能。在控制层,采用分布式控制的思想,设计了基于STM32的智能家居次级控制器,将传统家电设备进行组网控制,并使用传感器模块进行屋内环境数据的采集。完成了智能家居语音控制系统的硬件平台设计。其次,面向未来智能家居对语音控制的前瞻性需求,本文对语音控制系统进行了优化改进。在应用层云服务平台的搭建部分,针对现有智能家居语音产品语音指令理解召回率低和响应速度慢的问题,采用了语音云识别的方式提高了系统的运算能力;在语音识别算法方面,对语音增强阶段和语音识别阶段进行了针对性的优化:在语音增强阶段采用谱减法与维纳滤波相结合的语音增强方式,在保证语音增强效果的同时提高了处理速度;在建立识别模型阶段使用注意力机制对现有的RNN语音识别模型进行优化,提高了语音识别速度和语音指令理解召回率。最后通过传统家电组网方案测试、语音增强算法测试和整体性运行测试,对本文中的智能家居语音控制系统的可靠性、响应速度以及语音指令识别的理解召回率进行测试验证,最终证明了本文设计的智能家居语音控制系统不仅可以立足于现状,满足智能家居在过渡阶段的使用需求,而且其语音识别方案可以让该系统在实现传统家电设备联网的基础上,满足面向未来智能家居语音识别在响应速度和指令识别理解召回率的需求。