PDF de programación - Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por voz y mando a distancia

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS

DE TELECOMUNICACIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA



PROYECTO FIN DE CARRERA

Desarrollo de una interfaz multimodal para
un robot domótico móvil. Control por voz y

mando a distancia



JORGE CANCELA GONZÁLEZ

Ingeniero de Telecomunicación



Madrid, 2009







UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS

DE TELECOMUNICACIÓN



PROYECTO FIN DE CARRERA

Desarrollo de una interfaz multimodal para
un robot domótico móvil. Control por voz y

mando a distancia
JORGE CANCELA GONZÁLEZ

Ingeniero de Telecomunicación



Tutor del Proyecto

JUAN MANUEL MONTERO MARTÍNEZ

Doctor Ingeniero de Telecomunicación

2009



Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



4


Proyecto fin de carrera Jorge Cancela González



Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



PROYECTO FIN DE CARRERA

Título:

Desarrollo de una interfaz multimodal para un
robot domótico móvil. Control por voz y mando a
distancia.



Jorge Cancela González


Autora:

Tutor:

Departamento: Ingeniería Electrónica de la Escuela Técnica
Superior de Ingenieros de Telecomunicación de
Madrid de la Universidad Politécnica de Madrid

Dr. Ingeniero Juan Manuel Montero Martínez



Grupo:



Tecnología del Habla

MIEMBROS DEL TRIBUNAL

Presidente: D. Javier Ferreiros López

Firma:



Vocal:
Secretario: D. Juan Manuel Montero Martínez

D. Fernando Fernández Martínez Firma:

Firma:

Suplente:

D. Rubén San Segundo Hernández Firma:



Fecha de Lectura:


Calificación:



5


Proyecto fin de carrera Jorge Cancela González



Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



6


Proyecto fin de carrera Jorge Cancela González



En primer lugar, me gustaría agradecer a mi tutor Juancho su dedicación
durante este tiempo, su esfuerzo y sus buenos consejos, gracias a los cuales he
podido sacar este proyecto adelante. También me gustaría agradecer a todos
aquellos que han pasado por el GTH durante mi estancia y con los que he pasado
tan buenos momentos, Nuria, Vicente, Loles, Juanma, Rober, Fran, Fernando,
Jorge, Javi…


A todos los residentes del CM. Moncloa con los que he convivido desde el

primer día de carrera hasta hoy.


A mis compañeros de la ETSIT, Juan Pablo, David, Merino, Cris, Ana, Agus,
Rodri, Luis, David, Javi, Mamen, Bea, Miguel, Gerardo, Cañada y Bernal
agradecerles nuestros entrañables equipos de fútbol y las excursiones al parque de
Francos Rodríguez. También quiero dar las gracias a todos los que conocí entre el
club deportivo y el césped de la escuela, Manina, Almu, Rafa, Javi, Carlos, Lara,
Ari, Orlando, Hugh y Gión.


Al piso calle de los estudiantes 4. Álvaro, Carlos, Pablo, Ignasi y Juan Luis

por estar siempre dispuestos a aceptar a Roomba como una más.


A Carmen, por su apoyo durante todo este tiempo y por tener la grandísima
paciencia de aguantar conversaciones sobre aspiradoras que se mueven solas,
paquetes bluetooth y mandos de la wii.


Por último, quiero dar las gracias de forma muy especial, a mi familia porque
gracias a ellos puedo estar escribiendo en este momento los agradecimientos de
mi proyecto fin de carrera. Especialmente, agradezco a mis padres su apoyo y su
cariño durante todo este tiempo.

Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



AGRADECIMIENTOS



7


Proyecto fin de carrera Jorge Cancela González



Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



8


Proyecto fin de carrera Jorge Cancela González



Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



TABLA DE CONTENIDO



2.4.2.1.

2.4.3.

1.
Introducción ............................................................................................... 21
2. Estado del arte .......................................................................................... 23
2.1. Domótica ............................................................................................ 23
2.1.1. El sistema domótico .................................................................... 24
2.1.2. Aplicaciones domóticas .............................................................. 25
2.1.3. Evaluación del estado domótico de una vivienda ....................... 29
2.2. Tecnologías de accesibilidad ............................................................. 32
2.3. Bluetooth ............................................................................................ 33
2.3.1.
Introducción ................................................................................ 33
2.3.2. Arquitectura Bluetooth ................................................................ 35
Esquema de transmisión ..................................................... 37
2.3.2.1.
2.3.2.2. Definición de paquete .......................................................... 38
2.3.2.3. Definición de enlace físico ................................................... 38
2.3.2.4.
Inmunidad al ruido ............................................................... 39
2.3.3. Perfiles Bluetooth ........................................................................ 41
2.3.3.1. HID (Dispositivos de Interfaz Humana) ................................ 45
2.3.3.2.
SPP (Perfil de Puerto Serie) ................................................ 46
2.4. Symbian ............................................................................................. 47
2.4.1.
Introducción a Symbian .............................................................. 47
2.4.2. Arquitectura................................................................................. 50
Arquitectura software ........................................................... 51
J2ME ........................................................................................... 53
2.4.3.1. Características básicas de J2ME ......................................... 55
2.4.3.2. Máquinas Virtuales J2ME .................................................... 55
2.4.3.2.1. Configuraciones ............................................................... 58
2.4.3.2.2. Perfiles ............................................................................. 60
2.4.3.3. MIDLETS ............................................................................. 63
2.4.3.3.1. El gestor de aplicaciones ................................................. 63
2.4.3.3.2. Ciclo de vida de un MIDlet ............................................... 63
2.4.3.3.3. Estados de un MIDlet en fase de ejecución ..................... 65
2.4.3.3.4. Estados de un MIDlet ...................................................... 65
2.5. Reconocedores de voz ...................................................................... 67
Introducción a los sistemas de reconocimiento de voz ............... 67
2.5.1.
2.5.2.
Los reconocedores ..................................................................... 67
2.5.3. Métodos de reconocimiento ........................................................ 69
2.5.3.1. Reconocimiento de patrones ............................................... 70
2.5.4. Variabilidad de la señal de voz ................................................... 72
Variaciones en el contexto ................................................... 73
Variaciones en el estilo ........................................................ 73
Variaciones en el locutor...................................................... 74
Variaciones en el entorno .................................................... 74
2.5.5. Prestaciones ................................................................................... 75
3. Descripción del sistema ............................................................................ 77
3.1. Visión general del sistema ................................................................. 77
3.1.1. Requisitos previos ....................................................................... 77
3.2. Arquitectura ........................................................................................ 77
9


Proyecto fin de carrera Jorge Cancela González


2.5.4.1.
2.5.4.2.
2.5.4.3.
2.5.4.4.



Desarrollo de una interfaz multimodal para un robot domótico móvil. Control por
voz y mando a distancia.



3.4.1.
3.4.2.

3.4.3.
3.4.4.

3.3. Dispositivos ........................................................................................ 79
3.3.1. Roomba ...................................................................................... 79
3.3.2.
Teléfono móvi