座舱基础系统测试 3

任务4.2语音交互系统的开发与测试项目四

语音交互系统主讲教师：XXX《智能座舱系统装调与测试》目录PART01任务导入PART02教学目标PART03背景知识PART04任务实施PART05课程思政PART06课堂总结PART01任务导入任务导入

近年来，随着车联网系统的快速发展，汽车中的人机交互受到了汽车制造商的日益重视。语音交互作为最便捷的交互方式，在人机交互中扮演着至关重要的角色。那么，大家是否了解语音交互系统的开发过程呢？在语音交互系统开发完成后，又是如何对其进行测试的呢？语音交互系统PART02教学目标教学目标1.培养学生敢于突破、勇于创新的科学态度。2.引导学生弘扬劳动精神，在艰苦奋斗中锤炼意志品质。知识目标素质目标能力目标1.叙述语音识别的实现方法。2.分析基于云端API实现语音识别。1.能根据计划规范完成语音交互系统的编程。2.能规范完成语音交互系统的测试。PART03背景知识一、语音识别的实现方法本地语音识别和云端语音识别语音识别技术是人工智能领域中的关键技术之一，它涉及将人类的语音信号转换为机器可理解的文本或命令。语音识别系统的实现方法主要分为两大类：本地语音识别和云端语音识别。一、语音识别的实现方法1.本地语音识别本地语音识别是指在用户的设备上直接进行语音信号处理和识别的技术。处理过程在本地完成，用户的语音数据不需要上传到服务器，从而更好地保护用户隐私；低延迟，由于不需要网络传输，本地处理可以提供更快的响应时间；即使在没有网络连接的情况下也能工作。优点资源限制，受限于设备的处理能力和存储空间，本地系统可能无法支持大规模的词汇识别；更新困难，随着语言使用的发展，新词汇和表达方式不断出现，本地系统难以及时更新以适应这些变化。局限性一、语音识别的实现方法2.云端语音识别云端语音识别是利用远程服务器（云端）进行语音数据处理和识别的技术。强大的处理能力，云端服务器通常拥有更强大的计算能力和存储空间，可以处理更复杂的语音识别任务；丰富的词条库，云端系统可以访问庞大的词条库，实现更广泛的语义拓展功能，使机器能够理解更多样的语言表达；持续更新，云端系统可以定期更新，以包含最新的语言用法和词汇。优点可能会引发隐私方面的担忧；需要稳定的网络连接才能正常工作，离线状态下无法使用；数据的传输和处理可能会引入额外的延迟。缺点二、基于云端API实现语音识别1.云端API的使用云端API能够对时长不超过60秒的短音频文件进行快速识别。目前，API仅支持整段语音识别模式，需要上传完整的语音文件进行识别。支持16kHz采样率的单声道音频，16bit的数据采样精度，并支持wav音频格式。此外，它支持中文普通话、英语和粤语等多种语言。常见API接口二、基于云端API实现语音识别2.PyAudio库简介PyAudio库是一个可用于录音、播放以及生成wav文件等功能的音频处理库。它是PortAudio的Python语言版本，而PortAudio是一个跨平台的音频输入/输出库。通过PyAudio，可以在Python程序中实现音频的播放与录制。PyAudio为PortAudio提供了Python绑定，具备跨平台特性，支持在GNU/Linux、微软Windows和苹果MacOSX/MacOS等平台上使用Python进行音频播放与录制。PyAudio库二、基于云端API实现语音识别3.基于云端API实现语音的识别流程（1）编写语音识别相关函数（2）声音参数配置完成四个函数的编写，分别用于声音参数配置和调用云端API，以实现语音识别功能。AU声音处理参数二、基于云端API实现语音识别3.基于云端API实现语音识别的流程（3）声音参数配置的代码编写根据云端API的要求，原始PCM录音参数需满足16kHz采样率、16bit位深、单声道，支持格式为wav（不压缩，PCM编码）。因此，需设置符合语音识别要求的声音参数，包括数据流块大小、数据类型、声道数、采样率和录音时间。音频的基础知识二、基于云端API实现语音识别3.基于云端API实现语音识别的流程（4）调用云端API实现语音识别调用云端API实现语音识别时，需了解其调用方式。API作为接口，只需将音频数据输入接口，即可获得语音识别结果。这种方式无需从零开始实现语音识别，显著减少了工作量，但缺点是无法在离线状态下使用，因为需要连接服务器上传音频，仅能在联网状态下使用。调用云端APIPART04任务实施一、工具设备介绍1.设备介绍教学车智能座舱测试装调台架2.工具介绍触控笔工作手套安全帽绝缘垫联机通讯线二、实施前检查1.安全与防护（1）规范着装入场（着装整洁、不佩戴首饰，长发需挽起等）。（2）放置安全警示牌，并正确设置安全围挡。（3）检查并正确穿戴工作手套和安全帽。安全与防护要求二、实施前检查2.工具的检查（1）工具外观结构应完整，表面无破损、变形、裂痕、生锈等问题。（2）触控笔的使用功能正常。触控笔二、实施前检查3.线束外观的检查（1）线束外观结构应完整，表面无有破损、变形、裂痕等问题。（2）线束连接针脚无损坏、变形或生锈。联机通讯线二、实施前检查4.台架的检查（1）检查台架的万向轮是否已锁止，确保其处于锁止状态。（2）检查台架上的设施是否齐全。智能座舱测试装调台架二、实施前检查5.教学车的检查（1）仔细绕车一周检查，并检查两个阻车器是否放置在车轮的前后位置。（2）装配座椅、地板、方向盘、变速杆四件套（3）踩住制动踏板，教学车READY上电，仪表“READY”灯应点亮，挡位处于“P”挡。（4）检查手刹指示灯是否点亮，保证手刹处于驻车状态。（5）检查教学车剩余电量是否充足。（6）关闭教学车。车辆的检查三、语音交互系统的线路连接1.接线口的检查

（1）检查教学车连接端的联机通信线接线口是否正常，针脚应无损坏、变形或锈蚀。检查端口（与教学车相连）三、语音交互系统的线路连接1.接线口的检查（2）检查台架连接端的联机通信线接线口是否正常，针脚应无损坏、变形或锈蚀。检查端口（与台架连接端）三、语音交互系统的线路连接2.联机通信线的连接正确连接台架和教学车的联机通信线。联机通信线的连接四、语音交互系统的编程1.启动教学车教学车READY上电，仪表“READY”灯应点亮，挡位处于“P”挡。启动教学车四、语音交互系统的编程2.启动台架和电脑连接台架电源线，并启动台架和电脑。启动台架和电脑四、语音交互系统的编程3.打开编程文件在台架电脑桌面“E300/task3”文件夹中，鼠标右键单击“audio_rec.py”编程文件，选择“VisualStudioCode”软件打开编程文件。打开编程文件四、语音交互系统的编程4.语音交互系统的代码编写在编程文件中按要求编写代码，调用语音识别云平台接口并识别音频文件，实现雨刮器、车窗、仿真空调、仿真香薰的语音控制。（1）访问语音识别接口。（2）调用函数录制音频文件。（3）以二进制可读的形式打开语音文件。（4）向语音识别接口发送语音文件。（5）将识别结果转换成“json”格式。语音交互系统的代码编写四、语音交互系统的编程5.保存代码编程结束后，保存并关闭文件。（也可使用快捷键“CTRL+S”保存文件）打开编程文件五、语音交互系统的固件烧入1.打开智能座舱系统测试软件在台架电脑桌面上打开“智能座舱系统测试软件”，单击右上角的设置图标，选择“SSH”进入固件烧入界面。单击设置图标五、语音交互系统的固件烧入2.设置并连接网络在弹出的固件烧入界面，IP输入“192.168.1.102”，Name输入“e300”，Passward输入小写英文字母“root”，再单击“连接”按钮，连接台架和教学车。设置并连接网络五、语音交互系统的固件烧入3.发送文件单击“选择文件”，选择语音交互系统的代码文件“audio_rec.py”（文件的路径为：桌面/E300/task3），再单击“发送任务三文件”，当窗口显示“传送成功”，说明文件发送成功。发送文件六、语音交互系统的测试1.唤醒语音交互功能在教学车中控屏左下角单击麦克风图标，唤醒语音交互功能(5秒左右后需要重新唤醒)。弹出录音窗口，表示成功唤醒语音交互功能。识别的语音将转换成文字显示在录音窗口。唤醒语音交互功能六、语音交互系统的测试2.语音控制功能测试（1）语音控制雨刮器用语音控制雨刮器，并观察雨刮器是否能正常开启和关闭。相应的语音控制指令为“打开雨刮”“关闭雨刮”。（注意：语音控制打开雨刮器后，需复原雨刮器）语音控制雨刮六、语音交互系统的测试2.语音测试功能测试（2）语音控制车窗用语音控制车窗，并观察车窗是否能正常打开和关闭。相应的语音控制指令为“打开车窗”“关闭车窗”。（注意：语音控制打开车窗后，需复原车窗）语音控制车窗六、语音交互系统的测试2.语音测试功能测试（3）语音控制仿真空调用语音控制仿真空调，并观察仿真空调是否能正常开启和关闭。相应的语音控制指令为“打开空调”“关闭空调”。（注意：语音控制打开空调后，需复原空调）语音控制仿真空调六、语音交互系统的测试2.语音测试功能测试（4）语音控制仿真香熏用语音控制仿真香熏，并观察仿真香熏是否能正常开启和关闭。相应的语音控制指令是“打开香薰”“关闭香薰”。（注意：语音控制打开香熏后，需复原香熏）语音控制仿真香薰七、系统复原和整理清洁1.关闭台架（1）关闭智能座舱测试软件。（2）关闭智能座舱测试装调台架的电脑。（3）关闭智能座舱测试装调台架电源开关，并拔出其电源线。关闭台架七、系统复原和整理清洁2.关闭教学车教学车下电，并拔出教学车钥匙放置工作台。关闭教学车七、系统复原和整理清洁3.拆卸联机通信线正确拆卸连接教学车和台架的联机通信线。拆卸联机通信线七、系统复原和整理清洁4.进行现场6S整理（1）整理清洁线束。（2）整理清洁工作台。（3）收回座椅、地板、方向盘、变速杆四件套。（4）整理清洁教学车和台架。清洁工作台七、系统复原和整理清洁5.回收安全与防护措施（1）卸下并整理安全帽及工作手套。（2）回收安全警示牌和围挡。（3）离开实训场地。回收安全警示牌PART05课程思政课堂思政创新驱动，科技报国宁德时代在锂金属电池领域取得突破2025年5月，作为电池制造巨头，宁德时代宣布在锂金属电池领域取得突破——其原型电芯在保持超高能量密度的同时，使用寿命较此前版本提升一倍。最新原型电芯实现了483次循环寿命，能量密度达500Wh/kg——这一数据高于固态电池预期水平，约为当前三元锂电池（200-300Wh/kg）的两倍。突破的关键在于电解液的创新。宁德时代发现，锂金属电芯失效的主因是电解液消耗——电芯寿命末期电解液消耗量高达71%，形成"死锂"堆积。通过改用双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）盐，其更高的导电性和稳定性成功延长了高能量密度电芯的寿命。课堂思政创新驱动，科技报国宁德时代在全球科技竞争日益激烈的今天，自主创新已成为国家发展的关键。宁德时