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随着物联网IoT和人工智能AI技术的飞速发展嵌入式设备正逐渐变得智能化。本解决方案是启明智显通过结合ESP32-S3的低功耗、高性能特性和GPTGenerative Pre-trained TransformerAI模型实现一款具备智能问答功能的嵌入式设备。
二、硬件选型与配置
主控制器ESP32-S3提供高性能双核处理器、Wi-Fi和蓝牙连接能力满足智能设备的通信需求。
显示屏3.5寸彩屏分辨率480x320用于显示用户问题和AI回复。
输入设备触摸屏或外接麦克风可选用于接收用户输入的问题本方案以外接麦克风为主。 ESP32-S3与GPT AI融合的智能问答嵌入式设备 三、软件设计与实现 1. 系统架构
操作系统基于FreeRTOS和ESP-IDFEspressif IoT Development Framework进行开发。网络通信使用ESP32-S3的Wi-Fi模块实现与AI后台的通信。GUI界面使用LVGLLight and Versatile Graphics Library工具开发用户友好的图形界面。
2. AI后台集成
SDK对接ESP32-S3与GPT AI模型的SDK进行对接。目前启明智显已对接完成百度、chatgpt等大模型SDK
3. 功能实现
问题输入用户通过触摸屏或外接麦克风输入问题。问题处理ESP32-S3将问题通过WIFI发送到AI后台大模型并等待回答。输入的语音调用 stt接口进行语音转文字结果展示AI后台返回回答后利用文本到语音TTS, Text-to-Speech转换技术将文本转换为语音输出。ESP32-S3将负责处理与AI后台的通信、TTS和STT的接口调用以及通过Wi-Fi将结果显示在3.5寸彩屏上。
4、用户体验优化
语音转文本对于外接麦克风输入应用百度STT语音转文字使用语音识别技术将语音转换为文本。文本转语音可选功能应用百度TTS文字转语音将AI回复的文本转换为语音输出提升用户体验。
四、项目亮点
低功耗高性能ESP32-S3的低功耗特性保证了设备的长时间稳定运行高性能处理器保证了AI问答的实时性。智能问答结合GPT AI模型实现自然、准确的问题回答。良好的用户体验友好的GUI界面和可选的语音输入输出功能提升了用户体验。
五、应用场景
老人陪伴产品老人可以通过智能问答设备咨询健康相关问题及设备可以提供新闻、天气、音乐、电影等娱乐资讯丰富老年人的日常生活、紧急求助语音指令等联系家人或紧急救援服务。法律服务机器人等客服场景为用户提供法律法规、合同条款等知识的咨询帮助用户了解法律知识解答法律疑问。教育领域在教育领域智能问答设备可以为学生提供个性化的学习辅导。学生可以通过提问的方式获取知识点的解释、例题的讲解等设备根据学生的学习情况和特点推荐适合的学习资源帮助学生提高学习成绩。智能家居在智能家居环境中智能问答设备可以作为家庭控制中心通过语音指令控制家电设备的开关、调节等功能实现智能化的家居生活。金融服务等客服场景智能问答机器人可以为客户提供投资、理财等方面的咨询服务同进普及金融知识通过智能问答设备用户可以方便地获取金融知识、市场动态等信息提高金融素养和风险防范能力。旅游与交通服务机器人等客服场景智能问答设备可以为游客提供旅游景点的介绍、交通路线、酒店预订等信息查询服务帮助游客更好地规划行程和享受旅游。在交通出行领域智能问答设备可以提供实时交通信息、导航服务、车辆调度等功能帮助用户更便捷地出行。智能问答功能的儿童玩具可以作为儿童的学习伙伴回答儿童关于科学、数学、语言、历史等学科的问题帮助他们扩展知识面培养好奇心和求知欲。同时通过互动问答可以激发儿童对学习的兴趣智能问答玩具可以陪伴儿童度过愉快的时光与他们进行有趣的对话和交流让儿童感受到关爱和陪伴。
