多屏交互移動(dòng)智能終端新型應(yīng)用系統(tǒng)研究

羅軼 宋海權(quán) 張明 楊薇

摘要：本文采用面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及TD-LTE，依托核心引擎組件、云服務(wù)平臺(tái)及內(nèi)容資源，闡述具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多屏交互移動(dòng)智能終端新型應(yīng)用系統(tǒng)。該應(yīng)用系統(tǒng)支持主流操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種新型人機(jī)交互技術(shù)，具有安全可信的用戶信息管理及應(yīng)用信息管理能力。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);TD-LTE;多屏交互移動(dòng)智能終端

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2018）34-0213-02

把握三網(wǎng)融合契機(jī)，通過(guò)“三網(wǎng)融合”將傳統(tǒng)廣電由單向電視信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)橐噪娨暈榻K端的數(shù)字家庭服務(wù)中心，結(jié)合智能移動(dòng)終端控制系統(tǒng)，對(duì)于用戶而言，這意味著一部智能移動(dòng)終端就可掌控整個(gè)“家庭”，實(shí)現(xiàn)智能上網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)控、多屏電視控制、智能開(kāi)關(guān)控制、家電智能遙控。

1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及TD-LTE多屏交互云服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的總體框架主要包含六個(gè)層次，即基礎(chǔ)平臺(tái)層、數(shù)據(jù)資源管理層、應(yīng)用支撐層、多終端引擎組件、業(yè)務(wù)層和終端接入層。

在多屏交互的智能終端系統(tǒng)中重點(diǎn)是數(shù)據(jù)共享、安全認(rèn)證、互動(dòng)感知等方面，本文針對(duì)該系統(tǒng)體系中比較重要的兩個(gè)部分，數(shù)據(jù)資源管理層及多終端引擎組件部分進(jìn)行重點(diǎn)描述。

2 數(shù)據(jù)資源共享

多屏交互系統(tǒng)通過(guò)制定規(guī)范化的共享數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息的互連、互通、互操作。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的共享，只有做到在編碼上、數(shù)據(jù)格式上、數(shù)據(jù)交換方式上進(jìn)行統(tǒng)一，才能保證數(shù)據(jù)是一致統(tǒng)一的，所以必須針對(duì)共享數(shù)據(jù)建立共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享的有效管理。系統(tǒng)在全局考慮、統(tǒng)一設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)各子平臺(tái)（系統(tǒng)）分管業(yè)務(wù)的范圍和職責(zé)不同，再結(jié)合各子平臺(tái)（系統(tǒng)）自身的特點(diǎn)，進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。既要保證不同業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，又要保證共享數(shù)據(jù)的一致性，這就需要建立面向各系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)事務(wù)處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1共享數(shù)據(jù)

共享數(shù)據(jù)包括應(yīng)用組件管理、用戶安全認(rèn)證的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)描述的元數(shù)據(jù)、以及標(biāo)準(zhǔn)代碼數(shù)據(jù)、系統(tǒng)間共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。未來(lái)保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及健壯性，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用服務(wù)器冗余設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)災(zāi)備設(shè)計(jì)。這也使得共享數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題是應(yīng)用服務(wù)器冗余、數(shù)據(jù)災(zāi)難備份中心都需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)于需要在系統(tǒng)間共享的數(shù)據(jù)從業(yè)務(wù)范圍上劃分，共享數(shù)據(jù)由一些關(guān)聯(lián)系統(tǒng)必須的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)成?；A(chǔ)數(shù)據(jù)還可以細(xì)分為相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，即基準(zhǔn)元記錄。

（1）基準(zhǔn)元記錄

基準(zhǔn)元記錄是指在數(shù)據(jù)共享平臺(tái)上對(duì)實(shí)體進(jìn)行唯一表示的數(shù)據(jù)字段集合?；鶞?zhǔn)數(shù)據(jù)必須保證在整個(gè)平臺(tái)中唯一性和一致性，將來(lái)擴(kuò)展到其他系統(tǒng)也是一致的。

（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)共享平臺(tái)中對(duì)實(shí)體進(jìn)行操作及管理的常用基本信息，以及各業(yè)務(wù)系統(tǒng)在日常運(yùn)行過(guò)程中需要操作的面向業(yè)務(wù)的基本數(shù)據(jù)。在共享數(shù)據(jù)平臺(tái)上對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一致性的保證必須建立在基準(zhǔn)元數(shù)據(jù)的一致性基礎(chǔ)上進(jìn)行。同時(shí)面對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一致性的問(wèn)題，需要通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)與交換平臺(tái)建立相應(yīng)的機(jī)制、管理辦法、數(shù)據(jù)規(guī)范等來(lái)保證。

（3）元數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)

元數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)的描述及應(yīng)用系統(tǒng)代碼的描述，兩者都是由專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)災(zāi)備系統(tǒng)負(fù)責(zé)維護(hù)和更新，并統(tǒng)一發(fā)布給各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。由于各子系統(tǒng)運(yùn)行的代碼在版本上可能和災(zāi)備數(shù)據(jù)中心最新發(fā)布的版本不一致，所以各子業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要保證共享數(shù)據(jù)必須遵循統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。這樣即使數(shù)據(jù)災(zāi)備中心下發(fā)的代碼版本和目前系統(tǒng)運(yùn)行的版本存在不一致的臨時(shí)態(tài)下，不會(huì)造成數(shù)據(jù)紊亂。如果不從數(shù)據(jù)的規(guī)范上進(jìn)行統(tǒng)一，則很容易在代碼版本更新過(guò)程中造成業(yè)務(wù)沖突、數(shù)據(jù)紊亂。因?yàn)閼?yīng)用服務(wù)器具有冗余運(yùn)行的情況，所以在系統(tǒng)更新上采取逐步過(guò)渡遷移的方案，盡量降低對(duì)業(yè)務(wù)造成影響。

（4）共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是指多個(gè)強(qiáng)相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間需要從局部系統(tǒng)間存在高耦合共享的數(shù)據(jù)。因隨著各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)融合，對(duì)各共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的事務(wù)管理，共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)為準(zhǔn)。

2.2共享數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

共享數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)間信息互連、互通的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對(duì)共享數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、建立、完善上需要采取逐步擴(kuò)展的策略，通過(guò)不斷的遞歸式的完善，最終達(dá)到數(shù)據(jù)整體上的一致性、完整性和準(zhǔn)確性。

共享數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是一個(gè)反復(fù)迭代和優(yōu)化的過(guò)程，首先需要基于業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行，要對(duì)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)反復(fù)確認(rèn)后才可以存入基準(zhǔn)元記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。在基準(zhǔn)元記錄數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，不斷補(bǔ)充其他的信息，最終形成應(yīng)用組件、用戶安全認(rèn)證、云資源信息等相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

3 多終端應(yīng)用引擎

3.1安全認(rèn)證組件系統(tǒng)

建設(shè)云安全基礎(chǔ)服務(wù)資源群，主要的建設(shè)內(nèi)容包括對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行安全隔離、虛擬機(jī)安全監(jiān)控、虛擬機(jī)安全遷移和虛擬機(jī)安全鏡像等云安全基礎(chǔ)服務(wù)。運(yùn)用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)平臺(tái)之間的跨越，通過(guò)安全認(rèn)證組件系統(tǒng)縱貫云安全應(yīng)用服務(wù)、云安全平臺(tái)服務(wù)和云安全基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)所有層次，對(duì)包含不同安全域和具有多個(gè)安全級(jí)別的整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)維安全情況進(jìn)行跨安全域、跨安全級(jí)別的綜合管理。

3.2人機(jī)交互組件系統(tǒng)

（1）語(yǔ)音交互組件

語(yǔ)音交互組件主要是面向移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)提供語(yǔ)音交互服務(wù)。語(yǔ)音交互組件主要是面向設(shè)備終端提供在電信級(jí)語(yǔ)音服務(wù)平臺(tái)ISP基礎(chǔ)上為T(mén)D制式移動(dòng)終端應(yīng)用程序提供多路并發(fā)的語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音聽(tīng)寫(xiě)功能。關(guān)鍵解決了語(yǔ)音降噪等技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互組件向終端側(cè)遷移。

（2）體感交互組件

體感交互組件主要是面向設(shè)備終端提供對(duì)移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)提供體感交互服務(wù)。交互組件通過(guò)前端圖像捕捉并通過(guò)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)回傳，實(shí)現(xiàn)體感交互感知，結(jié)合了計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別及極端級(jí)圖形學(xué)，通過(guò)體感設(shè)備識(shí)別參與者肢體位置，并分析姿勢(shì)及動(dòng)作，然后將識(shí)別到的姿態(tài)信息發(fā)送到進(jìn)過(guò)攝像機(jī)標(biāo)定的實(shí)拍場(chǎng)景中，進(jìn)而與場(chǎng)景中的虛擬對(duì)象進(jìn)行交互。

（3）圖像識(shí)別組件

面向設(shè)備終端的圖像識(shí)別組件主要是從方便用戶交互的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照該組件的設(shè)備用戶可以通過(guò)攝像頭掃描條形碼、簡(jiǎn)單輸入關(guān)鍵字、掃描二維碼等方式即可通過(guò)瀏覽器快捷地瀏覽網(wǎng)頁(yè)、下載音視頻、獲取互動(dòng)優(yōu)惠券、參與互動(dòng)游戲（抽獎(jiǎng)、搖一搖等）實(shí)現(xiàn)電視屏與手機(jī)屏的互動(dòng)。

4 結(jié)論

通過(guò)本文介紹的示范工作，四川省有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司打造了三網(wǎng)融合的數(shù)字家庭云服務(wù)平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)各廠商機(jī)頂盒與主流品牌手機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制，兼容各時(shí)期、各版本機(jī)頂盒及各廠商品牌，實(shí)現(xiàn)電視與手機(jī)客戶端軟件、WAP及短信控制交互，通過(guò)多屏結(jié)合的信息服務(wù)手段實(shí)現(xiàn)文化服務(wù)多渠道傳播及廣告多屏投遞;將手機(jī)作為數(shù)字家庭控制端，解決對(duì)各品牌可遙控家電的控制與管理，結(jié)合相關(guān)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)全面智能控制;結(jié)合云技術(shù)服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地多屏聯(lián)動(dòng)及數(shù)字家庭的遠(yuǎn)程服務(wù)。通過(guò)三網(wǎng)融合的數(shù)字家庭云服務(wù)平臺(tái)示范工程，帶動(dòng)設(shè)備廠商、內(nèi)容制作及廣告業(yè)服務(wù)等相關(guān)行業(yè)的共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐立.基于三網(wǎng)融合背景下的數(shù)字電視終端技術(shù)及其發(fā)展[J].科技傳播，2016（17）：74-75.

[2] 黃毅然.三網(wǎng)融合背景下數(shù)字電視終端技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)研究[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2016（13）：140-141.

[3] 修東海.淺談三網(wǎng)融合背景下的數(shù)字電視技術(shù)及其應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（1）：149.

【通聯(lián)編輯：唐一東】