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海尔衣联网AI语音智慧洗护方案

企业简称:海尔衣联网

成立时间:2004-01-02

参选理由:

海尔人工智能技术在衣联生态、洗护领域上积极大胆创新并应用,逐步实现了传统设备到语音设备再到具备独立思考统筹能力的智能设备的层层质变。海尔人工智能平台自主研发的智能感知系统及分布式语音交互解决方案在洗衣机上的应用是语音家电走到智能家电的行业的重要标志。

案例介绍:

技术创新点:

海尔人工智能技术在衣联生态、洗护领域上积极大胆创新并应用,逐步实现了传统设备到语音设备再到具备独立思考统筹能力的智能设备的层层质变。海尔人工智能平台自主研发的智能感知系统及分布式语音交互解决方案在洗衣机上的应用是语音家电走到智能家电的行业的重要标志。该项目的主要创新点有:

1、智能感知系统的创新

智能感知系统基于设备实时状态、用户习惯、知识图谱等给予沉浸式针对性回复。这项技术在家电产品中的应用,赋予了家电产品独立思考的能力。通过智能感知系统的应用,实现了洗衣机AI 语音智慧洗功能及故障自诊断自修复功能,并可根据天气特点等针对性的提供专业的穿衣建议。

针对以往用户在使用洗护设备时,面对众多的洗衣程序和参数,不知该如何选择的问题,开发了AI 语音智慧洗功能,实现了从用户只能选择固定程序向根据用户意图推荐个性化洗护程序的体验提升。普通的语音交互只是实现了对洗衣机控制面板现有程序和参数的简单设定操作,而AI 语音智慧洗通过加入语音多轮交互功能,解析用户意图,智能抓取衣物材质、污渍、颜色等信息,推荐最优洗护程序和参数。

系统发生用户请求,首先进行语音转成文本,然后基于BART模型进行意图识别,根据不同的意图,进入不同的业务流程中。当进入智慧洗或智能诊断业务后,根据不同的业务知识图谱需求,基于BERT模型进行不同的实体抽取。其次结合业务知识图谱查询找相应的结果。再次基于当前结果、用户画像等数据,使用强化学习的方法,确定回复的策略。最后生成回复或命令。

AI 语音智慧洗改变了传统语音识别的简单抓取意图的处理方式,用户从实际需求出发,对用户意图进行智能的解读和处理,更符合用户真实洗护场景,满足用户的个性化洗护需求,是AI 语音在家电产品交互场景应用的一次重大革新。

针对家电产品发生针对家电产品发生异常时只能以代码的形式展示给用户,无法将异常原因明确告知用户的问题,开发了故障自诊断自修复功能,实现了故障原因、故障处理方法的语音主动播报及查询,解决了产品发生异常时用户无法自行解决只能找售后处理导致的时间长、成本高的问题。该功能是基于智能感知系统在服务体验方面的技术创新,当用户家中洗衣机出现故障时,电脑板控制器主动上传故障信息,云端依据庞大的诊断知识图谱、售后信息以及洗衣机等设备的当前状态信息对设备的故障状态做综合判断,如异常需要通过用户协助解决时,则语音告知用户解决方案,对于严重的问题同时通知售后管理平台。故障自诊断自修复功能能够帮助用户迅速定位问题,给出解决方案和操作建议。

当系统检测到设备发生变化时,主动感知设备变化、智能预测用户背后的意图,结合与用户的交互,进一步明确用户意图,结合智慧洗知识图谱,查询到最佳的结果,然后结合逻辑图进行执行,直到结束。

逻辑图的生成由两部分组成:组件库、业务逻辑。

其业务逻辑由产品定义者,利用已有组件,组合成对应的业务逻辑图。可以为两类开发者提供了一个可视化平台供组件创建与逻辑图构建。

2、分布式语音交互解决方案的创新

针对洗护家电产品多放置在阳台、卫生间等特定空间位置,用户不方便交互的问题,开发了分布式语音交互技术,实现了同一洗护家电在不同生活空间都可以进行自由交互的功能,满足了用户对智能家电随时随地交互控制的需求。

分布式语音解决方案,通过语音分布式特征、设备与语音发出目标之间的夹角及设备唤醒参数计算出来设备的唤醒特征向量。不同设备的唤醒特征向量通过机器学习算法,计算出来最符合条件的唤醒设备。最后对目标设备进行唤醒。

分布式唤醒技术用于智能家电的交互中,实现了不同家电产品的就近唤醒,避免了“一呼百应”的问题,解决了多家电场景语音交互体验差的问题。

分布式语音解决方案基于机器学习算法,统一协调衣联网家电产品的语音交互响应,矩阵式交互入口为用户提供无处不在的语音交互体验。分布式语音交互解决方案,可以支持居家生活中的所有智能设备,比如智能音箱、智能洗衣机、智能干衣机、智能鞋柜、智能晾衣机等各种具备语音交互功能的家电产品上。通过分布式语音解决方案为智慧家庭语音家电产品赋予统筹思考的能力,实现多个语音入口进行洗护产品的语音交互,覆盖更多场景空间。

3、语音模组软硬件解耦的创新

针对产品型号多、功能差异大、语音模块需要对应重复适配开发的问题,通过对语音模块和电脑板的通信协议层的深入研究,开发了电脑板控制器与语音模块的主从协同架构,解决了语音交互逻辑与产品功能差异的兼容问题,实现了语音模块软硬件功能的解耦及标准化、通用化。以往开发新产品时,由于产品功能的差异,需要针对每个型号开发一个语音模块或新开发一套模块端软件系统(硬件可能通用,但是软件通常不能通用),导致模块通用性差,新品开发周期长,影响语音交互技术商品化落地推广应用。通过电脑板控制器与语音模块的主从协同架构设计,语音模块只进行语音识别、意图解析,将解析结果按照标准协议下发至电脑板控制器,电脑板控制器根据协议进行设备控制,并反向控制语音模块进行特定语料的播报或在线实时合成指定语料并播报。通过该设计方案将模块与设备解耦,可以将语音模块从一台设备上取下直接安装到另一个型号产品上使用,而不需要对模块做任何的设置,甚至可以实现跨品类通用。语音模块的模块化和通用化,不仅解决了不同产品的兼容性问题和开发效率低的问题,而且极大的降低了模块供货、仓储管理难度和库存成本,为AI语音技术在家电行业落地起到了非常积极的促进作用。

 

竞争优势:

国内知名家电检测实验室中家院(北京)检测认证有限公司,针对海尔衣联网语音产品进行检测,针对语音控制洗衣机在易用性、兼容性、专业性、适应性等多个方面都是领先于行业水准。

噪音环节下,唤醒精准度、控制精准的比友商高4%;在不同距离、角度和高度不同的4种场景下交互成功率差距控制在7%;洗衣机操作指令数比友商多50%;测试指令反馈内容全部符合标准要求、更专业;交互成功率比友商高约3%

海尔衣物网AI语音洗护技术覆盖3大品牌(海尔、卡萨帝、统帅)洗护产品,目前支持APP语音、小优音箱语音交互控制的洗衣机达500+型号,累计销售超500万台。搭载离在线语音模块的洗衣机已经上市,可以实现更好的语音交互体验,为行业首个应用离在线语音模块的洗衣机,预计2021 年内置AI 语音模块的洗衣机新增销量达20万台,总销售额将超6亿。该项目申请发明专利73项,荣获“2020年度吴文俊人工智能科技进步奖企业技术创新工程项目”。

根据世界权威市场调查机构欧睿国际(Euromonitor)发布的全球洗衣机市场品牌零售量数据显示,海尔洗衣机市场份额逐年提升,连续十二年销量蝉联全球第一。该项目将助力新旧动能转换,全面提升我省竞争力,推动全球洗衣机行业发展和技术进步,提升我国洗衣机行业在全球的地位。

企业介绍:

海尔集团创立于19841226,是一家全球领先的美好生活解决方案服务商,旗下白色家电业务连续十年蝉联全球白色家电第一品牌。目前,海尔拥有海尔、卡萨帝、GEA、斐雪派克、CandyAQUA、统帅等七大智能家电品牌。海尔洗衣机是海尔集团的子公司,全球唯一可同时规模生产亚洲波轮式、欧式滚筒机、美洲搅拌式、双动力式、免清洗、分区洗以及干衣机的企业,全球布局25个制造工厂,年产能超3500万台,在全球拥有10大研发中心,是申请和授权专利最多的企业,据Euromonitor统计,连续12年蝉联全球品牌份额第一。物联网时代,海尔洗衣机从原来生产硬件转型为依托物联网技术打造衣联网生态平台,实现智能衣物的数字化管理,为用户提供洗护存搭购全生命周期的智慧解决方案,打造世界级的共创共赢的衣联网生态品牌。海尔衣联网是海尔基于物联网、AI5G通信、区块链等现代技术打造的衣物全生命周期的管理平台。以创造和迭代用户体验为中心,打通企业生产端、门店销售端以及用户家庭端,最终实现洗衣机、服装、家纺、洗涤剂以及物联技术企业等跨界融合,共创产业新生态,来持续满足用户个性化消费需求。


技术创新点:

海尔人工智能技术在衣联生态、洗护领域上积极大胆创新并应用,逐步实现了传统设备到语音设备再到具备独立思考统筹能力的智能设备的层层质变。海尔人工智能平台自主研发的智能感知系统及分布式语音交互解决方案在洗衣机上的应用是语音家电走到智能家电的行业的重要标志。该项目的主要创新点有:

1、智能感知系统的创新

智能感知系统基于设备实时状态、用户习惯、知识图谱等给予沉浸式针对性回复。这项技术在家电产品中的应用,赋予了家电产品独立思考的能力。通过智能感知系统的应用,实现了洗衣机AI 语音智慧洗功能及故障自诊断自修复功能,并可根据天气特点等针对性的提供专业的穿衣建议。

针对以往用户在使用洗护设备时,面对众多的洗衣程序和参数,不知该如何选择的问题,开发了AI 语音智慧洗功能,实现了从用户只能选择固定程序向根据用户意图推荐个性化洗护程序的体验提升。普通的语音交互只是实现了对洗衣机控制面板现有程序和参数的简单设定操作,而AI 语音智慧洗通过加入语音多轮交互功能,解析用户意图,智能抓取衣物材质、污渍、颜色等信息,推荐最优洗护程序和参数。

系统发生用户请求,首先进行语音转成文本,然后基于BART模型进行意图识别,根据不同的意图,进入不同的业务流程中。当进入智慧洗或智能诊断业务后,根据不同的业务知识图谱需求,基于BERT模型进行不同的实体抽取。其次结合业务知识图谱查询找相应的结果。再次基于当前结果、用户画像等数据,使用强化学习的方法,确定回复的策略。最后生成回复或命令。

AI 语音智慧洗改变了传统语音识别的简单抓取意图的处理方式,用户从实际需求出发,对用户意图进行智能的解读和处理,更符合用户真实洗护场景,满足用户的个性化洗护需求,是AI 语音在家电产品交互场景应用的一次重大革新。

针对家电产品发生针对家电产品发生异常时只能以代码的形式展示给用户,无法将异常原因明确告知用户的问题,开发了故障自诊断自修复功能,实现了故障原因、故障处理方法的语音主动播报及查询,解决了产品发生异常时用户无法自行解决只能找售后处理导致的时间长、成本高的问题。该功能是基于智能感知系统在服务体验方面的技术创新,当用户家中洗衣机出现故障时,电脑板控制器主动上传故障信息,云端依据庞大的诊断知识图谱、售后信息以及洗衣机等设备的当前状态信息对设备的故障状态做综合判断,如异常需要通过用户协助解决时,则语音告知用户解决方案,对于严重的问题同时通知售后管理平台。故障自诊断自修复功能能够帮助用户迅速定位问题,给出解决方案和操作建议。

当系统检测到设备发生变化时,主动感知设备变化、智能预测用户背后的意图,结合与用户的交互,进一步明确用户意图,结合智慧洗知识图谱,查询到最佳的结果,然后结合逻辑图进行执行,直到结束。

逻辑图的生成由两部分组成:组件库、业务逻辑。

其业务逻辑由产品定义者,利用已有组件,组合成对应的业务逻辑图。可以为两类开发者提供了一个可视化平台供组件创建与逻辑图构建。

2、分布式语音交互解决方案的创新

针对洗护家电产品多放置在阳台、卫生间等特定空间位置,用户不方便交互的问题,开发了分布式语音交互技术,实现了同一洗护家电在不同生活空间都可以进行自由交互的功能,满足了用户对智能家电随时随地交互控制的需求。

分布式语音解决方案,通过语音分布式特征、设备与语音发出目标之间的夹角及设备唤醒参数计算出来设备的唤醒特征向量。不同设备的唤醒特征向量通过机器学习算法,计算出来最符合条件的唤醒设备。最后对目标设备进行唤醒。

分布式唤醒技术用于智能家电的交互中,实现了不同家电产品的就近唤醒,避免了“一呼百应”的问题,解决了多家电场景语音交互体验差的问题。

分布式语音解决方案基于机器学习算法,统一协调衣联网家电产品的语音交互响应,矩阵式交互入口为用户提供无处不在的语音交互体验。分布式语音交互解决方案,可以支持居家生活中的所有智能设备,比如智能音箱、智能洗衣机、智能干衣机、智能鞋柜、智能晾衣机等各种具备语音交互功能的家电产品上。通过分布式语音解决方案为智慧家庭语音家电产品赋予统筹思考的能力,实现多个语音入口进行洗护产品的语音交互,覆盖更多场景空间。

3、语音模组软硬件解耦的创新

针对产品型号多、功能差异大、语音模块需要对应重复适配开发的问题,通过对语音模块和电脑板的通信协议层的深入研究,开发了电脑板控制器与语音模块的主从协同架构,解决了语音交互逻辑与产品功能差异的兼容问题,实现了语音模块软硬件功能的解耦及标准化、通用化。以往开发新产品时,由于产品功能的差异,需要针对每个型号开发一个语音模块或新开发一套模块端软件系统(硬件可能通用,但是软件通常不能通用),导致模块通用性差,新品开发周期长,影响语音交互技术商品化落地推广应用。通过电脑板控制器与语音模块的主从协同架构设计,语音模块只进行语音识别、意图解析,将解析结果按照标准协议下发至电脑板控制器,电脑板控制器根据协议进行设备控制,并反向控制语音模块进行特定语料的播报或在线实时合成指定语料并播报。通过该设计方案将模块与设备解耦,可以将语音模块从一台设备上取下直接安装到另一个型号产品上使用,而不需要对模块做任何的设置,甚至可以实现跨品类通用。语音模块的模块化和通用化,不仅解决了不同产品的兼容性问题和开发效率低的问题,而且极大的降低了模块供货、仓储管理难度和库存成本,为AI语音技术在家电行业落地起到了非常积极的促进作用。

 

竞争优势:

国内知名家电检测实验室中家院(北京)检测认证有限公司,针对海尔衣联网语音产品进行检测,针对语音控制洗衣机在易用性、兼容性、专业性、适应性等多个方面都是领先于行业水准。

噪音环节下,唤醒精准度、控制精准的比友商高4%;在不同距离、角度和高度不同的4种场景下交互成功率差距控制在7%;洗衣机操作指令数比友商多50%;测试指令反馈内容全部符合标准要求、更专业;交互成功率比友商高约3%

海尔衣物网AI语音洗护技术覆盖3大品牌(海尔、卡萨帝、统帅)洗护产品,目前支持APP语音、小优音箱语音交互控制的洗衣机达500+型号,累计销售超500万台。搭载离在线语音模块的洗衣机已经上市,可以实现更好的语音交互体验,为行业首个应用离在线语音模块的洗衣机,预计2021 年内置AI 语音模块的洗衣机新增销量达20万台,总销售额将超6亿。该项目申请发明专利73项,荣获“2020年度吴文俊人工智能科技进步奖企业技术创新工程项目”。

根据世界权威市场调查机构欧睿国际(Euromonitor)发布的全球洗衣机市场品牌零售量数据显示,海尔洗衣机市场份额逐年提升,连续十二年销量蝉联全球第一。该项目将助力新旧动能转换,全面提升我省竞争力,推动全球洗衣机行业发展和技术进步,提升我国洗衣机行业在全球的地位。

 

知识产权:

青岛海尔洗衣机有限公司在开展产业行业关键共性技术研究、工艺技术研究、试验和成果转化过程中,建立和完善了关键技术突破到产业化实施全流程的管理制度体系,并在技术创新知识产权保护方面进行了全面的布局。在中国发明专利申请量(4670件)和有效发明拥有量(1297)均为行业第一,在历年中国专利奖评选中累计获得金奖3项,数量居行业第一(发明专利金奖2项,外观专利金奖1项),海尔双动力洗衣机是行业第一个获得中国发明专利金奖的产品;海尔双滚筒洗衣机是行业唯一同时获得中国发明专利金奖和外观专利金奖的产品。

 

荣誉资质:

海尔衣联网AI洗护技术也获得了国家和行业的认可,获得主要奖项如下:

1.2011年01月,“语音导航技术”在全自动洗衣机上的研究与应用获得山东省科技进步二等奖

2. 2019年3月,分布式语音交互解决方案荣获2019年度中国家电艾普兰智能创新奖

3. 2019年9月,统帅语音洗衣机荣获2019年度中国洗衣机行业AI超智慧洗护之星称号

4.2020年1月,2020智联网风向标发布会荣获AIOT领航者企业榜TOP10

5.2020年4月,获山东省第二批“现代优势产业集群+人工智能”试点示范企业及项目

6.2020年12月,荣获“2020年度吴文俊人工智能科技进步奖企业技术创新工程项目”

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