Micrófono inteligente para smarthome con reconocimiento de voz y cloud-computing

El deseo de hacer de la vida un camino más fácil es inherente al ser humano desde siempre. Poder realizar trabajos con un esfuerzo menor, automatizar tareas y tener una vida más cómoda son anhelos comunes a todos los usuarios de la tecnología, desde la más arcaica y simple, como fue la rueda, hasta otras más complejas e innovadoras, como puede ser un asistente virtual. Las personas siempre han soñado con poder hablar e interactuar con un sistema capaz de resolver cuestiones y realizar acciones que le pidan. Con la evolución de la inteligencia artificial y de los reconocedores del habla y lenguaje natural, se ha conseguido desarrollar aquello que era inesperable en el mundo de la tecnología y, ahora mismo, está al alcance de todos disponer de un asistente virtual, también llamado chatbot, que responda a muchas de estas demandas. El propósito de este proyecto es el diseño y la implementación de un sistema, o asistente virtual, de coste reducido capaz de reconocer el habla humana y distinguir la intención del hablante. El dispositivo entiende solicitudes de acciones cotidianas relacionadas con el mundo del smarthome y ejecuta dichas tareas con periféricos básicos. Esto sirve de ejemplo para demostrar que el chatbot es capaz de comprender lo que el usuario le solicita. Para el desarrollo del sistema, se tomará como referencia un entorno de computación en la nube (cloud-computing). Se diseñará un servidor válido para cualquier sistema de hardware mínimo y con conexión a Internet, al que se conectará una Raspberry Pi a modo de cliente donde el usuario podrá realizar peticiones y estarán conectados los periféricos smarthome. Todo el procesamiento de los mensajes del cliente se implementará en el servidor debido a su rentabilidad. Para estas tecnologías, gracias al uso del cloud-computing, resulta más provechoso tener un servidor con gran capacidad de procesamiento y dispositivos a modo de cliente con prestaciones mínimas que, viceversa, aparatos potentes que son cliente con altas prestaciones innecesarias. Con el desarrollo de este proyecto no se quiere llevar a cabo un sistema que sea capaz de entender patrones concretos de acciones, sino un sistema de funcionalidad escalable capaz de entender la intención del hablante con respecto a tareas del hogar inteligente con la potencia y robustez de la computación en la nube. Abstract: The desire to make life easier has always been inherent in human nature. Being able to carry out work with less effort, automating tasks and having a more comfortable life are common ambitions to all technology users, since the most archaic and simple one, like the wheel, to other more complex and innovative examples, like a virtual assistant. People have always dreamt of being able to interact with a system capable of resolving any issues and performing the actions they are asked to. With the development of artificial intelligence and speech and natural language recognition, a significant step has been taken towards making that dream come true and, now, virtual assistants, also called chatbots, are available for everybody and they able to fulfil many of users’ requirements. The purpose of this project is to design and implement a low-cost system, or a virtual assistant, that is capable of recognising human speech and identifying the speaker’s intent. The device understands requests to execute everyday actions in the context of the smarthome. It is also able to perform those tasks using basic peripherals, which serves as an example to prove that the chatbot understands what the user is demanding. For the development of the system, a cloud-computing environment will be taken a reference. A server will be designed and it will be valid for any system with a basic hardware and Internet connection. A Raspberry Pi with client role will be connected to this server, which will allow the user to make requests and, additionally, smarthome peripherals will be connected to this device. The client messages will be processed on the server, since this is more cost-effective. Thanks to the use of cloud-computing, for chatbot technologies, it is more profitable to have a server with greater processing capacity and client devices with minimum hardware features than powerful client devices with unnecessary hardware. The aim of this project is not to develop a system capable of understanding specific action patterns, but to create system with scalable functionality and able to understand the speaker’s intent regarding smarthome tasks due to the power and robustness of cloud-computing