智能机器人学习机WT3000A AI芯片方案-自然语音交互 打造沉浸式学习体验

一、概述

    当AI浪潮席卷全球，教育领域也未能幸免。AI学习机，这个打着“个性化学习”、“精准提分”旗号的新兴产品，正以惊人的速度占领市场。从一线城市到偏远乡镇，从学龄前儿童到高考备考生，AI学习机的广告铺天盖地，仿佛拥有了它，就拥有了通往名校的“金钥匙”。虽然为一部分人群带来了很多帮助，但笔者认为当前的产品只能给予学习做一些基本的训练与知识点的记忆与指导，还不足以为广大人民提供更多精准的知识及效率需求；

笔者认为AI学习机是教育的辅助，而AI智能机器人学习机将成为教育科技的下一站，超级辅助：

A、从为在校学习及社会成员大大的节约了学习的时间、成本；

B、减少了不必要的软攻击与人身风险；

C、学习的更加系统与打开思维空间；

D、综合训练；

E、陪伴与心理辅导；

F、生活常识；

G、作业批改、报告批改；

二、市场分析

2.1、目前市场上推出了很多品牌的AI学习机（小天才、步步高、科大讯飞等），已经形成较强大的数据库（知识储备），但都是手持平板，功能有限。无法批改学习发放纸质试卷的作业，无法为学生及老师带去效率；

2.2、目前的AI学习机更多针对大学前的学生学习及刷题练习等，市场范围有限；

2.3、目前的AI学习机无法获悉下一年的考试题型，大多通过以往的历史题型来做预判出题给学习练习。

2.4、目前的AI学习机无法感知使用者的情绪、当前的行为等；

 

三、需求收集

3.1、自定义需求收集（面向大众市场，不局限于在校学生）

    3.1.1、基础功能方面：在现有的AI学习机上加入感知情绪、感知行为（含运动）、感知坐姿、距离感知、视觉疲劳感知、舞蹈基本动作带练、问题分析方法解析、情商对话练习、扫描纸质作业批改、机器人输出书桌平台等

    3.1.2、安全功能方面：人脸自识别自适应知识库开启范围，避免未成年人进入成年人的知识雷区。

 

四、方案选型

4.1、MCU芯片、WT3000A模组（语音芯片+WIFI芯片）实现人机交互；

4.1.1、在线模式：将MCU端的需求与语音需求通过WIFI芯片的桥梁媒介从服务器获取与需求相关的数据；

4.1.2、离线模式：相关数据通过WIFI芯片为媒介下载到MCU的外部存储设备里边，将MCU端的需求与语音需求通过MCU芯片的桥梁媒介从MCU的外部存储设备里边获取与需求相关的数据；

4.2、特点与优势

       4.2.1、WT3000A8-32N语音芯片抗干扰能力强，音质高（MP3音质），识别率高，供电范围宽（2.8-5V），可以双声道输出实现立体声，IO口多（便于辅助扩展功能），休眠功耗能做到5uA以下等；

       4.2.2、WIFI芯片WTW100A6-32N抗干扰能力强，信号覆盖范围广，信号强度高等

       4.2.3、其它方面，音芯片WT3000A8-32N与WIFI芯片WTW100A6-32N的软硬件配合已经形成，客户可以随时体验；软件架构与协议已经有的标准，能满足基本的客户定制需求开发时间等。相关模块如下图所示：

 

  

五、产品框架图

 

 六、原理图设计 

 

七、芯片资料

    语音芯片型号为WT3000A8-32N，WIFI芯片型号为WTW100A6-32N。芯片说明书及相关资料可以对接到我司商务、产品经理及FAE获得；

    语音芯片是AI智能机器人学习机的“感官”与“发声器官”，负责自然交互；Wi-Fi芯片则是“神经中枢”，连接云端资源与智能生态。两者结合，既保障了离线场景的流畅性，又解锁了在线教育的无限扩展能力，共同推动个性化、沉浸式学习体验的升级。

 

八、设计注意事项

8.1、减小底噪、提高音质方面（提高电源稳定性减小纹波也是提高产品音质）：详见《通用语音芯片问题点解决方案及PCB设计规范》与《如何更好的做好语音芯片与功放芯片之间的配合使得音效更好》文件；

8.2、蓝牙与晶方面：详见《通用语音芯片问题点解决方案及PCB设计规范》；

8.3、WIFI芯片电源走线、信号走线及天线布局走线请严格按照参考的原理图及PCB设计来处理。

8.4、咪头远离喇叭及其它震动源；咪头除外露部分外，其它部分与内部空间进行密封隔离。

 

九、产品开发难点与价值

9.1、产品开发难点：

9.1.1客户方：

A、知识库数据的来源，怎么获取更多有用的资源，如何合作等；

B、产品功能规划与市场定位；

C、服务器资料（知识库数据）提供方式与保密问题；

D、结构设计方面，机器人输出桌面平台及扫描电路版块等；

F、价格定位；

     9.1.2、唯创方

             A、涉及到客户制定产品的开发时间（框架结构与协议变动）；

             B、服务器合作方式；

 

9.2、产品价值

    9.2.1、AI智能机器人学习机面向的大众，一机多用，家庭、学校、办公均可用到，一般的价格所有家庭都能备上一台。其价值不用质疑。关键在于能为用户带去很多价值。

    9.2.1、产品生命周期价值，产品知识库是会持续更新，且国内外用户均适用。

    9.2.3、知识库数据服务费用，服务器的知识储备数据是一直都会的更新的，只需要做好硬件性能，通过用户是否选择更新数据库来获得服务费用。

 

十、总结

    AI智能机器人学习机作为一种新兴的教育科技产品，其本身并无对错之分。关键在于我们如何理性看待和使用它。AI智能机器人学习机的未来，取决于我们如何定义它、使用它。在AI产品中，唯创知音电子有限公司的作用是为客户架起桥梁抢占更多的市场。

    著名科学家阿基米德说:“给我一根杠杆,我能撬动地球”，唯创知音为您搭建足够长的杠杆辅助您抢占更多市场，撑起整个行业的发展。