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(共55张PPT)
第三单元 第3课
语音识别项目应用
——语音控制开关灯项目实现
（清华大学版）六年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
理解并尊重同学的隐私，学会安全地收集和处理敏感数据（如项目设计），避免不当分享。
利用语音识别进行项目设计，注意需解决的问题，了解相关的技术及知识，每个人都能设计出具有个性特色的作品。
学习通过辨认语音信息控制设备，在这基础上，还可以给它增加很多拓展的功能。
能够了解语音识别技术结合物联网，语音识别技术在不同场景的应用和其项目的实现。
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新知导入
让机器能听懂人类的语言表达是机器智能的重要体现。语音识别技术的广泛使用，不仅能让机器把语音信息输出为文字，通过辨认语音信息控制设备，在这基础上，还可以给它增加很多拓展的功能本节课，让我们一起来了解一下吧!
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新知导入
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新知导入
思考
同学们，你们能说出语音识别技术在生活中都有哪些拓展应用吗
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新知导入
当然可以！语音识别技术在生活中有很多拓展应用，以下是一些常见的例子：
1. 智能助手：如苹果的Siri、谷歌助手、亚马逊的Alexa等，用户可以通过语音指令来查询信息、设置提醒、播放音乐等。
2. 语音输入：在手机、电脑等设备上，用户可以通过语音输入文本，方便快捷，尤其适合打字不便的人群。
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新知导入
3. 智能家居控制：通过语音控制智能家居设备，如灯光、空调、电视等，提升了生活的便利性。
4. 车载语音系统：许多现代汽车配备了语音识别系统，驾驶者可以通过语音进行导航、拨打电话、播放音乐等操作，减少驾驶时的分心。
5. 客服系统：许多企业使用语音识别技术来处理客户电话，通过自动语音应答系统提供服务，提升客户体验。
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新知导入
6. 医疗领域：医生可以通过语音识别技术快速记录病历、开处方，提高工作效率。
7. 教育应用：语音识别技术可以用于语言学习、口语练习等，帮助学生提高语言能力。
8. 无障碍技术：为视力障碍人士提供语音识别服务，帮助他们更方便地使用电子设备。
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新知导入
9. 翻译应用：一些翻译软件利用语音识别技术实现实时语音翻译，方便跨语言交流。
这些应用展示了语音识别技术在各个领域的广泛潜力和便利性。
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新知导入
03
新知讲解
一、语音识别技术项目应用
让机器像人一样听懂语音信息，是机器智能的一大进步。语音识别技术的基础应用主要分为识别语音信息输出文字和识别语音信息控制设备运行，如图 3.3.1 所示。
图 3.3.1 语音识别的基础应用
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新知讲解
一、语音识别技术项目应用
语音识别技术的功能仍在不断进步和发展，它与不同应用场景、不同设备甚至其他各项智能技术相结合，形成了更强大的综合型智能应用体系。
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新知讲解
语音识别技术结合物联网
众所周知，智能家居环境充分利用了物联网技术，使家居环境中所有电器设备都能被集中控制，如图3.3.2所示。而语音识别技术，作为控制设备的触发条件，使智能家居的控制摆脱了固定的遥控设备、距离等因素的影响。
图3.3.2 语音识别结合物联网控制不同家电
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新知讲解
语音识别技术在不同场景的应用
语音识别技术可以识别语音内容输出文字。在采访、记录过程中，常常需要记录较长篇幅的内容，此时可利用语音识别技术进行长文识别，轻松地完成记录;在语言学习过程中，也可利用语音识别，对口语进行正误判断，培养良好发音习惯，如图 3.3.3 所示。
图3.3.3 看图说话训练
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新知讲解
语音识别技术在不同场景的应用
语音识别技术可识别语音指令控制设备。在不同场景，此功能可结合物联网等技术，发挥出更强大的功能。例如，在车载系统中，只需发出语音指令，便可播放音乐、接听电话、调试音量、设置导航等;在盲人社区，可增加语音识别公共设备，使社区人员更方便为盲人群体提供帮助。
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新知讲解
项目实现
在智能家居环境中，语音控制成为最流行和便捷的家居管理方式。下面以“语音控制 AIoT 板开、关灯”为例，来了解具体的项目实现过程吧!模拟智能家居语音控制灯的开关的场景:进入家门后，只要说“开灯”，灯就会打开要离开房屋的时候，说“关灯”，灯就会关闭，具体思路如图 3.3.4 所示。
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新知讲解
图3.3.4 语音控制 AIoT 板开、关灯思路图示
项目实现
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新知讲解
项目实现
打开编程软件，编程实现对应的功能。找到语音识别相关的模块指令，在这里，需借助“百度智能云”平台的数据资源，语音控制 AIoT 板开关程序，如图 3.3.5 所示。
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新知讲解
图 3.3.5 语音控制 AIoT 板开关灯程序分析
项目实现
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新知讲解
课堂活动
请同学们打开编程软件，借助智能语音云平台，使用语音识别技术，控制 AIoT 板上的RGB 灯的开和关吧!
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课堂练习
步骤一：准备工作
1. 硬件准备：
- AIOT开发板（如树莓派、Arduino等）
- RGB LED灯
- 连接线
2. 软件准备：
- 编程软件（如Arduino IDE、Python等）
- 智能语音云平台的API（如百度语音识别、Google语音识别等）
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课堂练习
步骤二：连接RGB灯
步骤三：运行程序
1. 将代码复制到你的编程软件中。
2. 确保所有硬件连接正确。
3. 运行程序，使用麦克风说出命令（如“打开红色灯”、“关闭灯”等）。
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课堂练习
注意事项：
- 确保你的开发板和RGB灯的电源连接正常。
- 根据你使用的语音识别API，可能需要安装相应的库并进行配置。
- 调整代码中的引脚号以匹配你的硬件连接。
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新知讲解
二、项目设计
在已学习过的语音识别的项目应用的基础上，仍可迸发出更多有趣、实用或是更智能的项目应用。多留意生活中的细节，注意需解决的问题，了解相关的技术及知识，每个人都能设计出具有个性特色的作品。
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新知讲解
由前面所学的知识可知，语音识别技术可以应用在智能家居环境中，那么语音控制 AIoT 板开关灯是否完全符合智能家居实际场景呢 如图 3.3.6 所示，我们能否模拟同一个房间中包含不同的灯具的场景，使用语音控制同一个 AIoT 板上不同的灯珠呢 又或是模拟不同房间的灯具，使用语音控制不同AIoT 板的灯呢
项目创意
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新知讲解
项目创意
图3.3.6 语音识别控制家电的拓展想法
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新知讲解
创意来源于生活。语音识别技术能否完全控制车辆的行动 语音识别技术能否在采访时发挥更大的价值 语音识别技术能否在公共场合解决其他问题呢
在不断涌现的创意中，原有的作品也能得到不断完善，或是产生全新的更具有特色的作品。
项目创意
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新知讲解
课堂活动
请同学们展开思考，语音识别技术在不同的场景下，可以有什么创新的用法。与同学们展开讨论，最后确定一个项目创意，填写在表3.3.1中。
图3.3.1 项目创意记录表
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新知讲解
课堂活动
项目创意1 项目创意2 项目创意3 项目创意4
智能家居控制：用户可以通过语音指令控制家中的智能设备，如灯光、空调、电视等，实现更便捷的生活体验。 医疗健康： 医生可以通过语音记录病历，减少手动输入的时间，提高工作效率。 语音助手可以帮助患者进行用药提醒和健康监测。 教育领域： 语音识别可以，帮助学生纠正发音。教师可以通过语音识别技术进行课堂互动，实时记录学生的反馈和问题。 车载系统： 驾驶员可以通过语音控制导航、音乐播放和电话拨打，减少驾驶过程中的分心。
03
新知讲解
选好项目创意后，针对此创意，对其进行概述总结，包括使用场景、功能介绍等，制订详细的分析计划，包括所需材料、任务分解和分工、风险预估等，如表 3.3.2 所示。
项目概述
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新知讲解
表 3.3.2 语音控制 AIoT 板开关灯项目实施计划参考
项目概述
材料清单 AIOT板、数据线、木板、胶水、工具刀、尺子
任务分解 准备材料 →连接开源硬件准备编程 →连接网络 →登录“智能云”平台获取密钥 → 编写程序 → 撘建作品 → 控制实现 → 测试优化 → 总结反思
完成时长 2 天
人员分工 组员1:收集材料组员2:编写程序组员3+组员4:搭建作品 组员5：…….
关键问题及应对措施 1.“智能云”平台免费额度消耗完毕--通过使用新手机号注册登录解决
2.网络环境--预先测试，寻找到网络最佳位置
请同学们与组员展开讨论，并在计算机中建立一个项目计划文档，做好项目的概述以及实施计划，完成后，向老师求证项目的可行性，如图 3.3.7所示。
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新知讲解
课堂活动
图3.3.7 在计算机上建立项目计划文档
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课堂练习
一、项目概述
项目主题：智能家居控制系统
项目背景：随着物联网技术的发展，智能家居逐渐成为现代家庭的重要组成部分。用户希望能够通过集中控制来管理家中的设备，提高生活质量和便利性。
项目目标：开发一个智能家居控制系统，使用户能够通过手机应用或语音助手方便地控制家中的各种设备（如灯光、空调、安防系统等），提升居住的舒适性和安全性。
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课堂练习
主要功能：
1. 设备控制：支持对灯光、空调、电视等设备的远程控制。
2. 安全监控：实时监控家中安全状况，支持视频监控和报警功能。
3. 场景设置：用户可以自定义场景模式（如“离家模式”、“回家模式”等）。
4. 语音控制：支持与主流语音助手（如Alexa、Google Assistant等）集成。
5. 数据分析：收集用户使用数据，提供智能建议。
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课堂练习
二、项目实施计划
材料清单：
材料名称 数量 备注
智能灯泡 10 可调光、可远程控制
智能插座 5 支持定时开关
智能温控器 1 支持手机远程控制
智能门锁 1 支持指纹和密码解锁
中央控制器 1 连接所有智能设备的核心
传感器（温湿度） 2 用于环境监测
移动设备（手机） 2 用于控制和监测
线缆及配件 若干 连接设备所需的线缆和配件
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课堂练习
任务分解及完成时长：
任务名称 负责人 开始时间 结束时间 完成时长
项目需求分析 张三 2023-11-01 2023-11-05 5天
材料采购 李四 2023-11-06 2023-11-15 5天
设备安装 王五 2023-11-11 2023-11-15 5天
系统调试 赵六 2023-11-16 2023-11-20 5天
用户培训 钱七 2023-11-21 2023-11-22 2天
项目验收 张三 2023-11-23 2023-11-24 2天
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课堂练习
关键问题及应对措施：
关键问题 应对措施
材料采购延迟 提前联系多家供应商，确保材料及时到位
设备安装不顺利 预留技术支持，确保安装过程顺利进行
用户对系统不熟悉 提供详细的用户手册和培训课程
系统兼容性问题 在采购前进行设备兼容性测试
项目进度滞后 定期召开项目进度会议，及时调整计划
03
新知讲解
前期规划完成后，就可以开始动手实施了。按照计划中的分工与步骤，有序进行项目的工作开展，例如准备物料、编程、作品搭建、测试、反思等。
项目实施
图3.2.5 新语音使用模型识别的过程
04
课堂练习
项目实施过程较长或是比较分散，为更好地推进项目，随时查找问题所在并及时沟通解决，可通过项目日志、观察笔记等记录的方式来辅助解决问题。请同学们在项目实施过程中，认真做好记录，及时解决问题，并填写到表3.3.3中。
实践
表 3.3.3 项目日志/观察笔记
主要问题 负责成员 解决方法 解决进度
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课堂练习
项目日志/观察笔记：
主要问题 负责成员 解决方法 解决进度
需求不明确 张三 召开需求讨论会，明确用户需求 已解决
技术选型困难 李四 进行技术调研，比较不同技术方案 进行中
硬件兼容性问题 王五 测试不同硬件设备，确保兼容性 已解决
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拓展延伸
语音识别与声纹识别
在思考项目创意时，如果想利用语音识别技术进行个人信息安全方面的应用，不知道是否可行呢
恐怕不行。不过有一种识别技术跟语音识别技术类似，叫作声纹识别，可以提取声纹特征，进而识别说话人的身份。
05
拓展延伸
语音识别与声纹识别
这么说，它们是两种完全一样的技术
两者在基础原理上的确有相通性，都是通过对采集到的语音信号进行分析和处理，提取相应的特征或建立相应的模型，然后根据不同的目标做出不同的判断。
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拓展延伸
语音识别与声纹识别
原来如此，两者原理相同，但二者的根本目的、提取的特征、建立的模型不同，进而演化出不同的应用。
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拓展延伸
语音识别技术在智能家居方面的主要应用 ：
1.语音控制 ：通过语音命令控制家居设备，如开关灯、调节温度、播放音乐等。
2.语音提示 ：通过语音提示提醒用户设备的状态，如门铃响起、温度达到设定值等。
3.语音对话 ：通过语音对话实现与用户的交互，如问答、语音游戏等。
4.智能助手 ：如Google Assistant、Amazon Alexa等，可以识别和理解用户的语音指令，提供音乐播放、天气查询、日程提醒等服务。
5.家庭安防 ：通过语音识别技术，只有家庭成员的声音被识别后才能触发特定的操作，提高家庭安全性。
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拓展延伸
语音识别技术在智能家居方面的具体应用案例：
1.智能音箱 ：如Amazon Echo、Google Home等，可以通过语音指令控制其他智能设备，如灯光、温控系统。
2.智能照明系统 ：如Philips Hue、Yeelight等，通过语音控制调节灯光亮度、色温、颜色。
3.智能温控系统 ：如海尔、美的、格力等品牌的智能空调与暖气系统，通过语音指令控制室内温度和风速。
4. 智能窗帘系统 ：如Lutron、Hunter Douglas等品牌的智能窗帘系统，通过语音控制窗帘的开合。
05
拓展延伸
语音识别技术在智能家居方面的具体应用案例：
5.智能厨房电器 ：如智能咖啡机、电饭煲、烤箱等，通过语音控制启动和设置烹饪模式。
6.智能清洁设备 ：如iRobot Roomba、小米扫地机器人等，通过语音指令启动清洁任务。
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拓展延伸
语音识别技术在智能家居方面的未来发展趋势：
随着科技的不断发展，智能家居的语音控制和人工智能技术将变得更加先进和普及。未来的智能家居系统将更加智能化，能够更好地理解用户的习惯和需求，提供更加个性化的服务。同时，安全性也将得到进一步提升，通过更先进的语音识别技术，确保只有授权的用户才能控制设备，防止未经授权的访问和操作。
06
单元总结
活动日志 班级：XX 姓名：XX
任务名称 语音识别项目应用——语音控制开关灯项目实现
任务环节 1口 2口 3口 4口（在对应环节画V）
任务完成内容 实现语音控制开关灯项目
任务完成度 口口口口口口口口口(100%)
任务小结 问题与反思：项目做得不完善
改进的方法：多练习或者询问老师和同学诀窍
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课堂总结
1
引入新知内容
语音识别项目应用——语音控制开关灯项目实现
2
学习语音识别技术项目应用
3
学会项目设计
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
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板书设计
语音识别项目应用——语音控制开关灯项目实现
1.进行新知引入
2.学习语音识别技术项目应用
3.学会项目设计
4.完成课堂练习
5.进行知识拓展
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课后作业
01
在本节课完成后，想一想，如何确保系统能够准确识别不同用户的语音指令？
09
课后作业
02
请同学们在小组内讨论一下，你对于语音识别技术项目应用，你还有哪些创意呢？
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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