本发明专利技术涉及语音键盘，具体涉及一种携带分离式麦克风的语音键盘，包括主机和从机，主机包括中央控制模块、主机通讯模块和主机电源管理模块，从机包括从机通讯模块、从机电源管理模块和音频采集模块；根据实际需求与明显的缺陷分析，总结出一套以UART与BLE双通讯机制为基础，并根据主、从机通讯原理搭建出双架构系统框架，结合音频采集、主机控制等，提供了一套完整的主、从机双架构技术实现路线；本发明专利技术提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的正常拾音距离受到较大局限、麦克风与键盘之间身份验证机制安全性较差的缺陷。身份验证机制安全性较差的缺陷。身份验证机制安全性较差的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种携带分离式麦克风的语音键盘
[0001]本专利技术涉及语音键盘，具体涉及一种携带分离式麦克风的语音键盘。
技术介绍
[0002]键盘是用于操作计算机设备运行的一种指令和数据输入装置，也指经过系统安排操作一台机器或设备的一组功能键(如打字机、电脑键盘)。
[0003]键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将汉字、英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而能够向计算机发出命令、输入数据等。随着时间的推移，市场上渐渐出现各种独立的具有快捷功能的产品，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实现个性化的操作。
[0004]目前，市面上的语音键盘通常在键盘里内置一颗收音麦克风，搭配独立的语音软件，将麦克风收集的音频内容，通过识别引擎转写成文字，这是市面上主流智能语音键盘的工作流程。但是，由于键盘本身体积、重量以及使用条件等限制，导致正常拾音距离受到较大局限，特别在一些会议场合，不能满足用户的使用需求。
技术实现思路
[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种携带分离式麦克风的语音键盘，能够有效克服现有技术所存在的正常拾音距离受到较大局限、麦克风与键盘之间身份验证机制安全性较差的缺陷。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种携带分离式麦克风的语音键盘，包括主机和从机，所述主机包括中央控制模块、主机通讯模块和主机电源管理模块，所述从机包括从机通讯模块、从机电源管理模块和音频采集模块；
[0010]中央控制模块，接收主机内部各子模块的运行信息并下发工作指令至各子模块，基于从机充电状态判断从机当前位置，并通过向从机通讯模块下发指令控制音频采集模块工作状态；
[0011]主机通讯模块，用于建立主机与从机、主机与上位机之间的通讯连接，将音频数据上传至上位机进行音频解析；
[0012]主机电源管理模块，用于自动切换供电模式，并监控主机电池电量；
[0013]从机通讯模块，用于建立从机与主机之间的通讯连接，接收音频采集模块发送的音频数据并上传至主机；
[0014]从机电源管理模块，监测从机充电状态，并监控从机电池电量；
[0015]音频采集模块，在主机调度的前提下，经由从机按键的控制通过麦克风采集音频数据，并将采集的音频数据发送至从机通讯模块。
[0016]优选地，所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓内时，所述从机通过从机按键、主机下发开启指令、出仓停止充电中的一种方式唤醒。
[0017]优选地，所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓外时，所述从机通讯模块开启BLE广播，所述主机检测到BLE广播后与从机通讯模块建立BLE连接，并向从机通讯模块下发开启指令。
[0018]优选地，所述从机通讯模块接收到开启指令后，所述音频采集模块进入工作状态，并检测从机按键是否有按键动作；
[0019]若从机按键有按下动作，则从机向主机发送按键按下指令，主机向从机通讯模块下发开启指令开启音频采集模块，从机开始检查麦克风工作状态，并根据麦克风工作状态向主机发送反馈指令码，开启麦克风，进行音频采集；
[0020]若从机按键有抬起动作，则从机向主机发送按键抬起指令，主机再次向从机通讯模块下发关闭指令关闭音频采集模块，从机接收到关闭指令后，关闭麦克风，完成音频采集工作。
[0021]优选地，所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓内时，所述主机与从机之间的通讯采用串口通信；所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓外时，所述主机与从机之间的通讯采用无线通信；
[0022]所述主机与上位机之间的通讯包括USB通信和无线通信。
[0023]优选地，所述主机与从机之间的通讯采用串口通信时，所述主机与从机的身份验证过程，包括：
[0024]S1、从机向主机发送从机认证信息；
[0025]S2、主机接收从机认证信息并进行解析，同时基于解析结果生成主机认证信息发送给从机；
[0026]S3、从机接收主机认证信息并进行验证，同时向主机发送验证结果。
[0027]优选地，S1中所述从机认证信息Challenge1采用下式生成：
[0028][0029]其中，S_ADDR为从机MAC地址，S_NAME为从机设备名称，RAMDOM为从机生成的16字节随机数，H代表32位哈希运算，BLE_KEY为BLE配对时产生的16字节密钥，AES代表16字节可逆加密运算，
⊕
代表异或运算。
[0030]优选地，S2中主机接收从机认证信息并进行解析，同时基于解析结果生成主机认证信息发送给从机，包括：
[0031]主机通过BLE_KEY密钥解密得到主机通过BLE_KEY密钥解密得到将该数据与S_ADDR+S_NAME+H(S_ADDR+S_NAME)进行异或运算，得到RAMDOM；
[0032]采用下式生成主机认证信息Challenge2：
[0033][0034]其中，M_ADDR为主机MAC地址，M_NAME为主机设备名称。
[0035]优选地，S3中从机接收主机认证信息并进行验证，同时向主机发送验证结果，包括：
[0036]从机通过BLE_KEY密钥解密得到从机通过BLE_KEY密钥解密得到将该数据与M_ADDR+M_NAME+H(M_ADDR+M_NAME)进行异或运算，得到RAMDOM，并与自身生成的RAMDOM进行对比；
[0037]若两组数据一致，则身份验证成功，否则身份验证失败，并将验证结果发送给主机。
[0038]优选地，所述主机还包括按键扫描模块，所述按键扫描模块采用8*16矩阵进行扫描，行列扫描得到结果后遍历数组，找到对应编码位置，确定按键键值。
[0039](三)有益效果
[0040]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种携带分离式麦克风的语音键盘，具有以下有益效果：
[0041]1)根据实际需求与明显的缺陷分析，总结出一套以UART与BLE双通讯机制为基础，并根据主、从机通讯原理搭建出双架构系统框架，结合音频采集、主机控制等，提供了一套完整的主、从机双架构技术实现路线；
[0042]2)键盘上集成可移动的麦克风，将音频采集模块独立出来，既能实现键盘远程拾音，又不会与上位机产生新的连接设备，使得键盘拾音距离大大增加，提高了键盘的实用性；
[0043]3)麦克风与键盘之间身份验证机制中的从机认证信息、主机认证信息中均带有随机数，大大提升了麦克风与键盘之间身份验证机制的安全性。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种携带分离式麦克风的语音键盘，其特征在于：包括主机和从机，所述主机包括中央控制模块、主机通讯模块和主机电源管理模块，所述从机包括从机通讯模块、从机电源管理模块和音频采集模块；中央控制模块，接收主机内部各子模块的运行信息并下发工作指令至各子模块，基于从机充电状态判断从机当前位置，并通过向从机通讯模块下发指令控制音频采集模块工作状态；主机通讯模块，用于建立主机与从机、主机与上位机之间的通讯连接，将音频数据上传至上位机进行音频解析；主机电源管理模块，用于自动切换供电模式，并监控主机电池电量；从机通讯模块，用于建立从机与主机之间的通讯连接，接收音频采集模块发送的音频数据并上传至主机；从机电源管理模块，监测从机充电状态，并监控从机电池电量；音频采集模块，在主机调度的前提下，经由从机按键的控制通过麦克风采集音频数据，并将采集的音频数据发送至从机通讯模块。2.根据权利要求1所述的携带分离式麦克风的语音键盘，其特征在于：所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓内时，所述从机通过从机按键、主机下发开启指令、出仓停止充电中的一种方式唤醒。3.根据权利要求2所述的携带分离式麦克风的语音键盘，其特征在于：所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓外时，所述从机通讯模块开启BLE广播，所述主机检测到BLE广播后与从机通讯模块建立BLE连接，并向从机通讯模块下发开启指令。4.根据权利要求3所述的携带分离式麦克风的语音键盘，其特征在于：所述从机通讯模块接收到开启指令后，所述音频采集模块进入工作状态，并检测从机按键是否有按键动作；若从机按键有按下动作，则从机向主机发送按键按下指令，主机向从机通讯模块下发开启指令开启音频采集模块，从机开始检查麦克风工作状态，并根据麦克风工作状态向主机发送反馈指令码，开启麦克风，进行音频采集；若从机按键有抬起动作，则从机向主机发送按键抬起指令，主机再次向从机通讯模块下发关闭指令关闭音频采集模块，从机接收到关闭指令后，关闭麦克风，完成音频采集工作。5.根据权利要求3所述的携带分离式麦克风的语音键盘，其特征在于：所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当前位于充电仓内时，所述主机与从机之间的通讯采用串口通信；所述中央控制模块基于从机充电状态判断从机当...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱国正，马冰，马升，
申请(专利权)人：合肥马道信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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