Miniaturmodell eines Hochregallagers

Bewegende Worte

Beliebige Geräte per Sprache zu steuern, ist ein lang gehegter Wunsch des Menschen. Das „Vincent-Voice-Control“ ist ein neu entwickeltes System, das die Sprachsteuerung stark vereinfacht und für viele Geräte zugänglich macht. Jannes Menck (15) und Henning Mergard (16) beschreiben, was es mit der von ihnen entwickelten Sprachsteuerung auf sich hat.

Sprachsteuerungen ermöglichen es dem Menschen Geräte zu bedienen, ohne dass zusätzliche Tastatureingaben oder ähnliches erforderlich sind. Dies bietet oft entscheidende Vorteile: Zum Beispiel behält die bedienende Person ihre beiden Arme für andere Aufgaben frei, denn sie benötigt zur Handhabung eines Gerätes nur ein Mikrofon und ihr Stimme. Bisher werden Sprachsteuerungen hauptsächlich zur Bedienung von Mobiltelefonen, Navigationsgeräten oder Computern verwendet, dabei könnten Sprachsteuerungen auch in vielen anderen Bereichen Arbeit erleichtern oder Menschen helfen. So könnten zum Beispiel sämtliche Geräte in einem Wohnhaus – die Kaffeemaschine, der Fernseher oder Lampen – per Sprache bedient werden.

Für Personen, die nicht selbstständig zu alltäglichen Haushaltsaugaben in der Lage sind, würden sich ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Doch benötigen die meisten elektronischen Geräte eine individuelle Sprachsteuerung und die Entwicklung einer speziell zugeschnittenen Software ist teuer und mit hohem Aufwand verbunden. Mit Vincent-Voice-Control, einer neu entwickelten, universellen Sprachsteuerung, lässt sich ohne viel Mühe jedes beliebige elektronische und mechatronische Gerät an eine übliche Maschinensteuerung anschließen. Eine solche Maschinensteuerung, auch Speicherprogrammierbare Steuerung oder SPS genannt, koordiniert die Handlungen von Systemen und Anlagen. Dies sind oftmals industrielle Anlagen wie Hochregallager aber auch einzelne Maschinen. 

Das Vincent-Voice-Control

Im Groben besteht das Vincent-Voice-Control, das sich auf handelsüblichen Windows-PCs installieren lässt, aus drei Teilen: Der erste Teil enthält eine Spracherkennungssoftware wie sie beispielsweise auch zum Diktieren von Texten am Computer verwendet wird. Der zweite und wichtigste Teil ist die neu entwickelte Bridge, also  „Brücke“. Sie ist in der Programmiersprache Java erstellt und verbindet die Spracherkennungssoftware mit dem dritten Teil, der Maschinensteuerung.

Datenablauf schematisch dargestellt
Datenablauf

Die Bridge dient quasi als Übersetzer und ermöglicht die Kommunikation der Spracherkennungssoftware mit der Maschinensteuerung. Zunächst liest die Bridge die Daten der Spracherkennungssoftware aus. Diese Daten konvertiert die Bridge dann in andere Formate und sendet die neuen Daten weiter an die Maschinensteuerung. Somit ist die Bridge der zentrale Abschnitt in der Verbindung der Spracherkennungssoftware mit der SPS. Da es relativ einfach ist, neue Geräte an eine SPS anzubinden, ist die neue Sprachsteuerung nahezu universell einsetzbar.

Der größte finanzielle und zeitsparende Vorteil gegenüber herkömmlichen Sprachsteuerungssystemen ist, dass der Kern der Software des Vincent-Voice-Control für jedes neu angeschlossene Gerät erhalten bleibt. Somit ist es nicht nötig, für jedes Gerät eine eigene Software zu entwickeln. Da die neue Sprachsteuerung außerdem wenig Rechenleistung benötigt und bis auf die Software ausschließlich industrielle Komponenten enthält, ist das Vincent-Voice-Control kostengünstig herzustellen. Die Funktionsweise der universellen Sprachsteuerung konnte bereits an drei einfachen Geräten – einem Ventilator, einem Radio und einer Lampe – sowie an einem komplexeren Gegenstand, dem Miniaturmodell eines Hochregallagers, erfolgreich demonstriert werden.

Kaum Grenzen in den Einsatzmöglichkeiten

Miniaturmodell eines Hochregallagers
Miniaturmodell eines Hochregallagers

Die universelle Sprachsteuerungssoftware ließe sich zum Beispiel gut im Pflegebereich anwenden. Um das Leben zu erleichtern, könnte beispielsweise ein Bett per Sprache verstellt werden oder Türen geöffnet und geschlossen werden. Mit einem Hilferuf, anstatt per Knopfdruck, könnten Patienten im Notfall Pfleger herbeirufen. Weiterhin könnte die Steuerung für den Komfort benutzt werden, um die Bedienung vieler Geräte – wie etwa des Fernsehers oder der Kaffeemaschine – zu vereinfachen oder unnötige Arbeit zu sparen.

Genauso gut ist die Sprachsteuerung auch für komplexe, anzusteuernde Komponenten verwendbar, wie zum Beispiel für Industrieanlagen. Dort könnte man sie verwenden, um Arbeitsabschnitte zu vereinfachen oder mehr Kontrolle über Abläufe zu behalten, selbst wenn ein Arbeiter bereits beide Hände benutzt. Es gibt kaum Grenzen in den Einsatzmöglichkeiten.

Eine mögliche Erweiterung des Vincent-Voice-Control wäre, dass man Geräte per Netzwerktechnologie auch kabellos mit dem System verbindet und sie anhand einer Internetverbindung von beinahe jedem Ort der Welt per Sprache steuern kann.