这是一款专为智慧养老场景设计的 AI 智能助手。它不仅是一个聊天机器人，更是一个集成了语音识别（ASR）、语音合成（TTS）、实时天气查询和时间推算功能的“数字陪伴者”。

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目录

一、 项目背景与愿景

二、 全栈技术架构

三、 核心功能实现原理

1. 智能大脑：LangChain4j + Function Calling

2. 语音闭环：解决 ASR 与 TTS 的痛点

3. 环境感知：IP 定位与天气联动

四、 数据库与记忆管理

五、 前端：专为老人优化的交互设计

六、 未来规划：定时与备忘功能

         七、界面展示：

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一、 项目背景与愿景

在智慧养老场景下，老年人常面临“数字鸿沟”。本项目旨在打造一个名为小智的 AI 助手。

• 交互方式：支持语音输入（ASR）与语音播报（TTS），降低操作门槛。

• 核心功能：具备情感陪聊、实时天气查询、时间节日推算等感知能力。

• 设计理念：采用大字号、高对比度、毛玻璃质感的 UI 界面，适配老年人视觉习惯。

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二、 全栈技术架构

本项目采用前后端分离架构，通过大模型驱动核心逻辑。

维度	技术栈	作用
后端框架	Spring Boot 3 + LangChain4j	核心业务流控与大模型编排
大语言模型	Qwen3-8B (SiliconFlow)	语义理解、逻辑推理、情感交互
语音能力	百度 AI 极速版 (ASR/TTS)	实现“能听会说”的交互闭环
地理位置	Ip2region	基于 IP 自动识别用户所在城市
前端界面	Vue 3 + Recorder-core	毛玻璃 UI 视觉与音频高保真采集

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三、 核心功能实现原理

1. 智能大脑：LangChain4j + Function Calling

实现原理：AI 不再是死板的聊天机器人，而是通过 AiTools 绑定了外部感知能力。当用户问“明天几号？”或“天气如何？”时，AI 会根据语义自动触发对应的工具方法。

核心代码实现 (AiTools.java)：

@Component
public class AiTools {
    @Autowired
    private WeatherService weatherService;

    // 工具定义：AI 会根据提示词自动决定是否调用此方法
    @Tool("获取当前北京时间，包含年、月、日、星期。用于回答今天几号或推算春节等节日。")
    public String getCurrentDateTime() {
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss EEEE"));
    }

    @Tool("根据城市名称查询当地的实时天气状况")
    public String getWeather(String city) {
        return weatherService.getWeatherByCity(city);
    }
}

2. 语音闭环：解决 ASR 与 TTS 的痛点

痛点方案：前端录音常报 3312 错误。我们通过固定采样率（16000Hz）和强制 WAV 格式转换，并在后端对音频 Header 进行校验，确保识别率。

语音转文字逻辑 (BaiduAsrService.java)：

public String transcribe(byte[] audioData) {
    HashMap<String, Object> options = new HashMap<>();
    options.put("dev_pid", 1537); 
    options.put("speech_rate", 1);
    
    // 强制使用wav格式
    JSONObject res = client.asr(audioData, "wav", 16000, options);
    
    if (res.optInt("err_no") == 0) {
        return res.optJSONArray("result").optString(0, "").trim();
    }
    return "";
}

3. 环境感知：IP 定位与天气联动

实现逻辑：系统首先利用 Ip2region 数据库解析用户的真实 IP 获取城市名，再将其转换为气象台所需的 LocationKey，从而提供精准的天气预报和穿衣建议。

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四、 数据库与记忆管理

为了让 AI “记得”之前的谈话，我们使用了 MessageWindowChatMemory 维护一个最近 10 条消息的滑动窗口，并将所有记录同步持久化到 MySQL 数据库中。

数据库结构 (ChatRecord.java)：

• Role: 标识消息来源（User 或 AI）。

• Content: 存储对话文本内容。

• UserId: 实现多用户隔离。

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五、 前端：专为老人优化的交互设计

设计要点：

1. 大按键操作：底部巨大的“按住说话”按钮，支持触屏长按。

2. 视觉反馈：录音时出现蓝色流光动画，告知用户系统正在“倾听”。

3. 自动播报：AI 回复后前端自动调用 TTS 接口播放音频，无需老人阅读文字。

毛玻璃样式代码片段：

.top-bar {
    background: rgba(255, 255, 255, 0.2);
    backdrop-filter: blur(45px);
    -webkit-backdrop-filter: blur(45px);
    border-bottom: 1px solid rgba(255, 255, 255, 0.4);
}

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六、 未来规划：定时与备忘功能

针对老年人易忘事的特点，我们计划在下一版本中：

• 定时功能：通过 AI 理解“提醒我下午 3 点吃药”，自动在后端开启定时任务。

• 健康备忘：建立老人专属的健康日记，记录每日血压、心情等指标。

• 主动提醒：结合天气情况，在清晨主动语音播报：“张爷爷，今天降温了，记得加件外套”。

• MCP：未来将使用MCP，让AI更加智能，回答的信息更加准确。

七、界面展示：