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语音控制硬件场景

在纯语音对话的基础上,进一步实现语音对硬件设备的控制。用户说出指令,AI 不仅能理解并回复,还能实际操作设备完成任务。

技术实现:语音传输、ASR、TTS 部分与纯语音对话场景相同。关键差异在于 AI Agent 具备工具调用能力——当识别到用户的控制意图时,Agent 通过 MCP over MQTT 协议向设备发送工具调用请求,设备作为 MCP Server 执行硬件操作(如开关摄像头、调整音量、切换表情、拍照等),并将执行结果返回给 Agent,最终通过语音反馈给用户。

架构组件

  • 火山引擎 RTC + ASR + TTS:实时语音通道和语音识别/合成(标准产品)
  • AI Agent(MCP Client):意图理解和工具调用决策(需定制开发)
  • EMQX:MCP 协议的 MQTT 传输层(标准产品)
  • 设备(MCP Server):暴露硬件能力为 MCP 工具(需定制开发)

流程图

语音控制硬件流程

流程说明

  1. 语音传输和 ASR/TTS 部分与「纯语音对话场景」类似
  2. AI Agent 分析用户意图,决定调用工具
  3. 通过 MCP over MQTT 发送工具调用请求
  4. 设备(MCP Server)接收请求并执行硬件操作
  5. 返回执行结果给 AI Agent
  6. Agent 将结果转化为语音反馈给用户

典型场景

智能家居 —— 全屋语音控制

晚上 10 点,小张准备睡觉:

小张:"我要睡觉了。"

音箱:"好的,晚安模式已开启。"

(客厅灯光渐暗熄灭,卧室窗帘缓缓关闭,空调自动调至 26 度睡眠模式,电视关闭)

小张:"把床头灯调暗一点。"

音箱:"已将床头灯亮度调至 20%。"

小张:"明天早上 7 点把窗帘打开。"

音箱:"好的,已设置明早 7 点自动打开卧室窗帘。"

一句话触发多个设备联动,AI 理解"睡觉"的场景含义,自动执行预设的设备组合操作。

车载系统 —— 驾驶中的安全交互

李女士正在城市道路上驾驶:

李女士:"有点热,把空调温度降低两度。"

车机:"好的,空调已从 24 度调至 22 度。"

(空调温度自动调整)

李女士:"打开天窗透透气。"

车机:"天窗已打开。"

(天窗缓缓打开)

李女士:"后排车窗关一下,风太大了。"

车机:"后排车窗已关闭。"

李女士:"座椅按摩打开,腰部按摩。"

车机:"座椅腰部按摩已开启,祝您驾驶愉快。"

驾驶员全程无需低头或伸手操作,语音控制各种车内设备,保障行车安全。

医疗辅助 —— 手术室语音操控

外科医生王主任正在进行手术:

王主任:"把无影灯往左移 10 度。"

系统:"无影灯已调整。"

(手术灯自动移动)

王主任:"亮度再高一点。"

系统:"亮度已提升至 90%。"

王主任:"显示患者的 CT 影像,第三层切片。"

系统:"正在显示 CT 第三层切片。"

(显示屏切换到指定影像)

王主任:"放大右上角区域。"

系统:"已放大显示。"

在无菌环境下,医生无法触碰非消毒设备,语音控制成为刚需,提升手术效率和安全性。

工业生产 —— 解放工人双手

车间工人老张正在操作设备:

老张(双手拿着零件):"启动传送带。"

系统:"传送带已启动。"

老张:"速度调到 2 档。"

系统:"传送带速度已调至 2 档,每分钟 30 件。"

老张:"打开检测摄像头。"

系统:"质检摄像头已开启,正在进行实时检测。"

老张:"记录当前参数。"

系统:"已记录:温度 180°C,压力 2.5MPa,速度 2 档。"

工人双手忙于操作时,语音成为最自然的控制方式,提高生产效率。

核心能力

MCP 工具调用

设备作为 MCP Server 暴露能力,AI Agent 作为 MCP Client 调用:

用户说话 → ASR 识别 → AI Agent 理解意图 → MCP 调用设备工具 → 设备执行 → 语音反馈

并行处理

语音反馈和设备操作同时进行,用户体验更流畅:

  • 用户说"打开摄像头"
  • AI 立即开始说"好的,正在打开"
  • 同时摄像头已经在启动

而不是等摄像头完全打开后才回复,大幅降低感知延迟。

技术要点

要点说明
意图理解AI 理解自然语言,映射到具体设备操作
多设备联动一句话触发多个设备协同动作
状态反馈执行结果通过语音反馈给用户
上下文感知理解"再高一点"、"那个灯"等指代表达

适用设备

  • 智能家居网关 / 中控屏
  • 服务机器人 / 陪伴机器人
  • 车载中控系统
  • 医疗手术室设备
  • 工业控制终端
  • 智能会议室设备