随着物联网的发展,智能家居的解决方案被广泛应用,用户对智能化的要求程度也越来越高。智能家居的交互方式也从实体按钮控制向终端触屏控制甚至语音控制不断发展。同时,因空气污染、疫情等原因,用户对新风机需求上升。因此,将智能新风和语音交互相结合的方案受到了更多的重视。面向智能新风的语音交互系统让用户可以通过语音的形式与家居设备进行交互。用户可以通过小程序远程语音控制新风设备,比如开关设备、调节设备风量、设置设备模式等。用户也可以查询新风设备属性,比如查询设备的电源状态、风速大小、当前处于何种模式等。用户还可以通过小程序以语音方式使用生活服务,比如查询今日天气实况、查询未来几天的天气预报。系统还将多个平台的数据集中起来,以图形化的方式展示给用户,让用户对自己的使用情况了如指掌。本系统基于Spring Cloud的微服务架构,将单一程序划为独立的服务,服务之间可以通过Feign互相调用,提高了系统的可用性。前端采用微信小程序,用户无需安装多余的App。后端每个服务使用Spring Boot框架进行开发,数据库采用My SQL,辅以Redis缓存,同时使用My Batis作为持久层框架。根据功能性需求将系统划分为认证模块、语义识别模块、机器控制模块、生活服务模块和数据分析模块五个模块。本文从需求分析、概要设计、详细设计与实现这几个层次描述这些模块。认证模块是将小程序的用户数据与已有数据对接;语义识别模块是对用户的语音请求进行NLP,将其转为计算机可以理解的指令;机器控制模块提供对新风设备各项属性查询和控制的动作的处理;生活服务模块提供对天气实况和天气预报查询的动作的处理;数据分析模块提供用户上述动作以及在其他平台相关动作的数据统计与分析工作并可视化。在系统开发完成后对其功能性和非功能性需求分别作单元测试、集成测试和性能测试,对所用算法评估,发现系统可以满足用户的功能性需求和速度需求,在服务量方面,系统满足了最低标准,可以满足每秒处理50个请求,距离最高标准仍有提升空间。系统在大部分情况下可以满足每秒处理100个请求。测试完成后,将系统部署并投入使用,提高了企业新风产品的竞争力,用户也获得与设备交互的更多方式,得到良好体验。