一种智能锁语音通信系统及方法

技术领域

本发明涉及远程语音通话技术领域，尤其涉及一种智能锁语音通信系统及方法。

背景技术

在现有技术中，尤其是在涉及智能家居安全领域的智能锁产品开发中，存在以下几个显著的技术问题和不足：

(1).依赖性问题：现有的智能锁产品普遍需要通过专用移动应用(APP)或其他特定平台才能实现远程通信功能，这意味着使用者必须安装并保持应用程序在线状态，否则在无网络连接或应用不可用时，远程语音通信功能将受限，导致用户体验不佳且应急响应能力受到限制。

(2).操作复杂性：市面上的智能锁远程通信功能往往设置繁琐，特别是对于不熟悉智能手机操作的用户群体来说，通过APP进行远程操控和通话可能会增加额外的学习成本和技术门槛。

(3).通信范围局限：大多数智能锁只支持与预先绑定的手机号码进行通信，缺乏与公共交换电话网络的直接互连能力，因此无法直接拨打和接听任意电话号码，大大限制了其作为安全设备的实用性与灵活性。

(4).紧急情况应对不足：在紧急情况下，现有智能锁难以快速有效地实现一键紧急呼叫功能，用户在紧张状态下可能无法迅速拨打紧急联络电话。

智能锁远程语音通信方面的缺陷主要体现在依赖性过高、操作不便、通信范围有限以及安全性和紧急响应能力欠缺等方面。

在现有的智能门锁技术领域中，大多局限于通过专属APP进行一对一通话，即用户需要通过手机上安装的专属APP才能与智能门锁进行一对一通话，当APP未启动或APP网络连接不稳定的情况下，无法实现远程语音通话，那么就会给用户的使用带来不便。也就是说，现有技术在智能锁远程语音通信方面的缺陷主要体现在依赖性过高、操作不便、通信范围有限以及安全性和紧急响应能力欠缺等方面。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能锁语音通信系统及方法，旨在解决现有技术中用户需要通过手机上安装的专属APP才能与智能门锁进行一对一通话，当APP未启动或APP网络连接不稳定的情况下，无法实现远程语音通话的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种智能锁语音通信系统，所述智能锁语音通信系统包括：

网络通信模块，用于建立VOIP模块与运营商网络的通信连接；

VOIP模块，用于通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行认证和注册，获取网络通信权限，并在远程语音通话过程中，将目标音频数据通过所述运营商网络发送给目标电话；

号码输入模块，用于接收用户在号码输入界面上直接输入的将要拨打的电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫或者挂断操作；

紧急输入模块，用于根据检测到的异常获取将要拨打的紧急电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫或者挂断操作；

音频输入模块，用于将麦克风捕获的用户输入的模拟信号转换成数字音频信号，将数字音频信号进行编码得到音频信号，并所述音频信号发送给音频处理模块；

音频处理模块，用于将所述音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；

音频播放模块，用于将所述目标音频数据进行解码得到数字音频信号，并将所述数字音频信号转换成模拟信号后驱动喇叭发声。

可选地，所述的智能锁语音通信系统，其中，所述VOIP模块分别与所述号码输入模块、所述紧急输入模块、所述音频处理模块和所述网络通信模块连接。

可选地，所述的智能锁语音通信系统，其中，所述音频处理模块分别与所述音频输入模块和所述音频播放模块连接。

可选地，所述的智能锁语音通信系统，其中，所述加工处理包括音频自动增益、音频回声消除和音频噪声抑制。

此外，为实现上述目的，本发明还提供基于所述智能锁语音通信系统的智能锁语音通信方法，所述智能锁语音通信方法包括：

所述VOIP模块通过所述网络通信模块与运营商网络进行通信连接；

所述号码输入模块或者所述紧急输入模块获取将要拨打的电话号码或者紧急电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫；

所述音频处理模块将所述音频输入模块的音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块进行播放和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；

所述VOIP模块在远程语音通话过程中，将目标音频数据通过所述运营商网络发送给目标电话；

当目标电话接听后，建立语音通信链路并进行实时通话，当通话结束后，通过网络发送指令结束通话连接。

可选地，所述的智能锁语音通信方法，其中，所述智能锁语音通信方法还包括：

所述VOIP模块通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行认证和注册，获取网络通信权限。

可选地，所述的智能锁语音通信方法，其中，所述VOIP模块通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行认证和注册，获取网络通信权限，具体包括：

在运营商后台创建产品，生成login参数；

所述智能锁语音通信系统调用所述VOIP模块提供的接口，将login参数设置到运营商服务平台；

所述运营商服务平台验证login参数的合法性，并返回结果，若返回结果为认证通过，则所述VOIP模块获得网络通信权限。

可选地，所述的智能锁语音通信方法，其中，所述智能锁语音通信方法还包括：

当智能门锁检测到异常时，通过紧急输入模块获取将要拨打的紧急电话号码，并通过所述VOIP模块自动拨打所述紧急电话号码。

可选地，所述的智能锁语音通信方法，其中，所述紧急电话号码为预先根据用户需求设置的报警电话或者紧急联系号码。

可选地，所述的智能锁语音通信方法，其中，所述智能锁语音通信方法还包括：

所述音频输入模块将麦克风捕获的用户输入的模拟信号转换成数字音频信号，将数字音频信号进行编码得到音频信号，并所述音频信号发送给音频处理模块；

所述音频处理模将所述音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；

所述音频播放模块将所述目标音频数据进行解码得到数字音频信号，并将所述数字音频信号转换成模拟信号后驱动喇叭发声。

本发明中，所述VOIP模块通过所述网络通信模块与运营商网络进行通信连接；所述号码输入模块或者所述紧急输入模块获取将要拨打的电话号码或者紧急电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫；所述音频处理模块将所述音频输入模块的音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块进行播放和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；所述VOIP模块在远程语音通话过程中，将目标音频数据通过所述运营商网络发送给目标电话；当目标电话接听后，建立语音通信链路并进行实时通话，当通话结束后，通过网络发送指令结束通话连接。本发明实现了智能锁与公共电话网络间的无缝连接，彻底摆脱了对特定APP的依赖，极大地提高了智能锁在紧急情况下的响应速度和实用性，并通过简化用户操作、强化安全保障等方式，提升了智能锁的整体性能和用户体验。

附图说明

图1是本发明智能锁语音通信系统的较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明智能锁语音通信方法的较佳实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明较佳实施例所述的智能锁语音通信系统，如图1所示，所述智能锁语音通信系统(即图1中的智能门锁系统)包括：网络通信模块、VOIP模块、号码输入模块、紧急输入模块、音频输入模块、音频处理模块和音频播放模块，所述VOIP模块分别与所述号码输入模块、所述紧急输入模块、所述音频处理模块和所述网络通信模块连接；所述音频处理模块分别与所述音频输入模块和所述音频播放模块连接；所述VOIP模块通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行通信连接。

其中，所述网络通信模块用于建立VOIP模块与运营商网络的通信连接。

其中，所述VOIP(Voice over Internet Protocol，是一种技术，允许人们通过互联网协议(IP)网络进行语音通信，而不是传统的电话线路)模块用于通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行认证和注册，获取网络通信权限，并在远程语音通话过程中，将目标音频数据通过所述运营商网络发送给目标电话。

其中，所述号码输入模块用于接收用户在号码输入界面上直接输入的将要拨打的电话号码(例如用户手动在号码输入界面上输入电话号码)，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫或者挂断等操作。

其中，所述紧急输入模块用于根据检测到的异常获取将要拨打的紧急电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫或者挂断等操作。

其中，所述音频输入模块用于将麦克风捕获的用户输入的模拟信号转换成数字音频信号，将数字音频信号进行编码得到音频信号，并所述音频信号发送给音频处理模块。

其中，所述音频处理模块用于将所述音频信号进行加工处理，包括音频自动增益、音频回声消除、音频噪声抑制，保证有清晰的语音通信效果，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块和通过所述VOIP模块发送给远程手机端。

其中，所述音频播放模块用于将所述目标音频数据进行解码得到数字音频信号，并将所述数字音频信号转换成模拟信号后驱动喇叭发声。

进一步地，本发明较佳实施例基于所述智能锁语音通信系统的智能锁语音通信方法，如图2所示，所述智能锁语音通信方法包括以下步骤：

步骤S10、所述VOIP模块通过所述网络通信模块与运营商网络进行通信连接；

步骤S20、所述号码输入模块或者所述紧急输入模块获取将要拨打的电话号码或者紧急电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫；

步骤S30、所述音频处理模块将所述音频输入模块的音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块进行播放和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；

步骤S40、所述VOIP模块在远程语音通话过程中，将目标音频数据通过所述运营商网络发送给目标电话；

步骤S50、当目标电话接听后，建立语音通信链路并进行实时通话，当通话结束后，通过网络发送指令结束通话连接。

本发明实现了不依赖特定的APP，当户主的手机端APP处于关闭状态或者手机网络异常时，智能门锁任然可以通过电话网络呼叫户主，与户主进行语音通信。例如小孩独自在家时，可以通过智能门锁打电话给家长。

所述VOIP模块通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行认证和注册，获取网络通信权限；具体包括：

在运营商后台创建产品，生成login参数(类似于三元组信息，包含key/secret/device_id)；

所述智能锁语音通信系统调用所述VOIP模块提供的接口，将login参数设置到运营商服务平台；

所述运营商服务平台验证login参数的合法性(即验证key/secret/device_id的合法性)，并返回结果，若返回结果为认证通过，则所述VOIP模块获得网络通信权限。

当智能门锁检测到异常(例如非法入侵、发生火灾等紧急情况或老人小孩需要帮助时)时，通过紧急输入模块获取将要拨打的紧急电话号码，并通过所述VOIP模块自动拨打所述紧急电话号码(也可以预录好紧急联系号码，在需要时一键快速呼叫，不需要临时输入电话号码)。其中，所述紧急电话号码为预先根据用户需求设置的报警电话或者紧急联系号码(例如户主、物业的电话号码，从而实现即时报警和求助)。

所述音频输入模块将麦克风捕获的用户输入的模拟信号转换成数字音频信号，将数字音频信号进行编码得到音频信号，并所述音频信号发送给音频处理模块；所述音频处理模将所述音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；所述音频播放模块将所述目标音频数据进行解码得到数字音频信号，并将所述数字音频信号转换成模拟信号后驱动喇叭发声。

本发明的智能锁能够实现与任意电话号码的直接通话，不再依赖特定APP，显著提高了远程通话的便捷性和可用性；通过整合VOIP技术，智能锁具备了类似家庭座机的拨号通话功能，确保在任何时刻都能够实现紧急通话和日常沟通；该系统提高了智能锁的独立性，加强了家居安防设备在紧急情况下的应急响应能力。

通过上述技术手段和方法，本发明实现了智能锁与公共电话网络间的无缝连接，彻底摆脱了对特定APP的依赖，极大地提高了智能锁在紧急情况下的响应速度和实用性，并通过简化用户操作、强化安全保障等方式，提升了智能锁的整体性能和用户体验。

本发明的技术方案具有如下优势：

(1)、独立通信能力：智能门锁具备直接打电话的能力，意味着即便在没有网络连接或用户手机暂时无法接收到信息的情况下，门锁依然可以独立完成报警或联系户主的任务。例如，在网络不稳定或用户手机关机的情况下，智能锁依旧可以通过电话网络发送紧急信息。

(2)、便捷性与普适性：并非所有人都习惯时刻关注手机APP的消息，而电话铃声更容易引起人们的注意。尤其是对于不熟悉或不常使用智能手机的老年人，电话通知的方式更为直观和易于理解。

(3)、紧急情况下的优先级：在紧急情况下，电话铃声通常具有更高的唤醒和提醒效果；相较于手机APP的通知，电话呼叫更可能在第一时间引起用户注意并作出响应。

(4)无障碍通讯：对于一些特殊情况，比如手机丢失或被盗，智能锁能够直接打电话的功能可以确保用户在不依赖丢失手机的情况下仍然能够接收到来自家门的重要信息。

上述技术手段产生的技术效果显著且针对性强，主要体现在以下几个方面：

(1)、无缝融合通信网络：通过集成VOIP模块，本发明的智能锁成功实现了与公共电话网络的直接互通，突破了传统智能锁仅限于特定应用程序或设备才能进行远程通信的限制，用户不再需要依赖特定的智能手机或其他通信设备来操控智能锁，显著提升了便捷性和普适性。

(2)、实时远程通话能力增强：由于可以直接拨打和接听任何电话号码，本发明增强了智能锁在紧急情况下的即时响应能力，如家庭成员忘记密码、遭遇突发状况时可快速联系相关人员，确保及时有效的沟通。

(3)、独立操作与简单易用：通过增设数字键盘和紧急呼叫快捷键，用户可以直观地在智能锁上完成拨打电话的操作，大大降低了使用门槛，尤其对于不熟悉复杂移动应用操作的用户来说更为友好。

(4)、安全性提升：采用先进的数据加密技术和严格的通信身份认证机制，有效保障了智能锁远程语音通信的安全性，降低了被恶意攻击或监听的风险。

本发明的技术手段成功克服了背景技术中提到的智能锁远程通信受限于特定平台、操作不便以及潜在的安全隐患等问题，实现了智能锁系统的高效、安全和便捷的远程语音通信功能。

综上所述，本发明提供一种智能锁语音通信系统及方法，所述系统包括：网络通信模块，用于建立VOIP模块与运营商网络的通信连接；VOIP模块，用于通过所述网络通信模块与所述运营商网络进行认证和注册，获取网络通信权限，并在远程语音通话过程中，将目标音频数据通过所述运营商网络发送给目标电话；号码输入模块，用于接收用户在号码输入界面上直接输入的将要拨打的电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫或者挂断操作；紧急输入模块，用于根据检测到的异常获取将要拨打的紧急电话号码，并调用所述VOIP模块的接口进行呼叫或者挂断操作；音频输入模块，用于将麦克风捕获的用户输入的模拟信号转换成数字音频信号，将数字音频信号进行编码得到音频信号，并所述音频信号发送给音频处理模块；音频处理模块，用于将所述音频信号进行加工处理，得到目标音频数据，并将所述目标音频数据发送给音频播放模块和通过所述VOIP模块发送给远程手机端；音频播放模块，用于将所述目标音频数据进行解码得到数字音频信号，并将所述数字音频信号转换成模拟信号后驱动喇叭发声。本发明实现了智能锁与公共电话网络间的无缝连接，彻底摆脱了对特定APP的依赖，极大地提高了智能锁在紧急情况下的响应速度和实用性，并通过简化用户操作、强化安全保障等方式，提升了智能锁的整体性能和用户体验。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者终端中还存在另外的相同要素。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的计算机可读存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的计算机可读存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。