TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)在廣電智慧家居中的應(yīng)用研究

許振領(lǐng)

摘 要 由于寬帶提速和各種技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化，智能網(wǎng)關(guān)、智能機(jī)頂盒以及智能家居產(chǎn)品進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ钪?。這些智能技術(shù)或產(chǎn)品的出現(xiàn)也使得智慧城市、智慧家居逐漸成為廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商建設(shè)中的下一個(gè)發(fā)力點(diǎn)。為了響應(yīng)廣電總局的TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)，許多城市廣電運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始進(jìn)入到TVOS智能機(jī)頂盒的研究和應(yīng)用中，逐漸實(shí)現(xiàn)家庭高清智能交互的覆蓋。文章將圍繞廣電總局的TVOS技術(shù)，結(jié)合實(shí)例談?wù)凾VOS智能家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)在廣電智慧家居中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 TVOS技術(shù)；智能機(jī)頂盒；廣電運(yùn)營(yíng)商；智慧家居

中圖分類號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）211-0096-02

本文主要從廣電發(fā)揮其自身視頻服務(wù)優(yōu)勢(shì)，并融合云計(jì)算等新技術(shù)，促進(jìn)云平臺(tái)技術(shù)和智能電視操作系統(tǒng)和智能終端等的發(fā)展角度出發(fā)，圍繞廣電總局促進(jìn)大力研發(fā)的智能電視操作系統(tǒng)，即TVOS智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)，談一談TVOS的建設(shè)進(jìn)展以及TVOS智能電視應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和普及。

1 云技術(shù)和廣電視頻業(yè)務(wù)在實(shí)現(xiàn)廣電智慧家居中的可行性和必要性

采用云技術(shù)來(lái)構(gòu)建廣電視頻業(yè)務(wù)平臺(tái)，不僅可以在云計(jì)算平臺(tái)上將傳統(tǒng)廣電電視業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，解決廣電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)面臨的技術(shù)問(wèn)題，而且所構(gòu)建的廣電視頻云平臺(tái)能為TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)提供按需分配，更加靈活，有利于廣電智慧家居的建設(shè)。

1.1 傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)龐大，管理復(fù)雜

在傳統(tǒng)的廣電電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，不僅存在主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換和存儲(chǔ)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施，而且還存在各種數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、存儲(chǔ)共享子系統(tǒng)。這些不同的設(shè)備和系統(tǒng)需要采取不同的管理方法，對(duì)于不同應(yīng)用的接口和流程的管理也非常復(fù)雜。因此，電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)維護(hù)人員在運(yùn)營(yíng)管理中難度較大且容易發(fā)生錯(cuò)誤。如果可以采用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣電視頻業(yè)務(wù)管理，就可以將各類設(shè)備和系統(tǒng)匯總到云平臺(tái)上使用統(tǒng)一的管理方法進(jìn)行管理。這樣不僅降低了電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理的難度，而且也提高了管理質(zhì)量，使得運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)人員可以專心于廣電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。

1.2 可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互設(shè)備和傳感設(shè)備的接入

傳統(tǒng)廣電電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的每一項(xiàng)電視業(yè)務(wù)應(yīng)用基本上都是固定在一臺(tái)主機(jī)上的，但是部分主機(jī)又可能存在利用率不足或者在電視業(yè)務(wù)空檔期處于閑置的狀態(tài)。TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)可以借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端，電視終端的使用特點(diǎn)以及各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。也就是可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互設(shè)備和傳感設(shè)備的接入，利用云服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)家庭內(nèi)云終端設(shè)備，然后可以為用戶提供更多的視頻服務(wù)和增值業(yè)務(wù)。TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙外設(shè)集成，通過(guò)家庭內(nèi)部無(wú)線、藍(lán)牙連接家庭內(nèi)部智能設(shè)備，通過(guò)即插即用協(xié)議技術(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)具有網(wǎng)絡(luò)連接能力的智能化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)置，在接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以自動(dòng)設(shè)置IP地址，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)IP化。另外，通過(guò)智能家庭網(wǎng)關(guān)連接家庭內(nèi)部設(shè)備后，可利用家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能設(shè)備各種業(yè)務(wù)的控制，實(shí)現(xiàn)家庭的智慧化。也就是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)終端遠(yuǎn)程狀態(tài)查詢、故障管理和設(shè)備配置與運(yùn)營(yíng)維護(hù)。

1.3 利用TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)建廣電智慧家居

廣電智慧家居指的是利用智能家庭網(wǎng)關(guān)將家庭內(nèi)部的智能化設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，形成可以進(jìn)行信息交互的家庭內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以利用智能家庭網(wǎng)關(guān)和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接，從而為家庭提供各種業(yè)務(wù)服務(wù)。也就是說(shuō)利用TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)可構(gòu)建廣電智慧家居，從而為家庭用戶提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、媒體網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和家庭物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)，甚至還能實(shí)現(xiàn)家庭居家養(yǎng)老、家庭監(jiān)控等，通過(guò)和家庭防盜、防火、煤氣安全等家庭安全監(jiān)控設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)感應(yīng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)向業(yè)主報(bào)警。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)對(duì)有線電視產(chǎn)生了一定的沖擊，廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商需要開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)來(lái)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商由于其有線電視網(wǎng)絡(luò)具有安全性的特點(diǎn)，所以可以使家庭內(nèi)的智能化設(shè)備能通過(guò)智能家庭網(wǎng)關(guān)組合在一起形成廣電智慧家居，在發(fā)展智能家居業(yè)務(wù)上具有較大的優(yōu)勢(shì)。具體可以為用戶提供健康管理、居家養(yǎng)老、信息服務(wù)、互動(dòng)教育和社區(qū)服務(wù)的多元化服務(wù)，改變了過(guò)去單一的業(yè)務(wù)服務(wù)模式。

2 廣電智慧家居視頻云平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 平臺(tái)架構(gòu)

廣電在建設(shè)智慧家居方面，開(kāi)發(fā)建設(shè)視頻云平臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)主要由基礎(chǔ)層、內(nèi)容處理層、資源管理層和業(yè)務(wù)管理門戶層組成?；A(chǔ)層是基于OpenStack的云計(jì)算技術(shù)；內(nèi)容處理層是將所有視頻資源內(nèi)容統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行制作、存儲(chǔ)等處理，然后為TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)等終端提供編碼，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容分發(fā)和交互控制等；資源管理層是是根據(jù)用戶的權(quán)限對(duì)視頻云平臺(tái)上的電視業(yè)務(wù)進(jìn)行控制和管理，并開(kāi)展資源調(diào)度等工作；業(yè)務(wù)管理門戶層主要是實(shí)現(xiàn)和TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)之間業(yè)務(wù)的展示和交互，對(duì)電視各項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2.2 OpenStack 基礎(chǔ)層

OpenStack基礎(chǔ)層是云計(jì)算平臺(tái)項(xiàng)目，包含網(wǎng)絡(luò)、虛擬化、操作系統(tǒng)以及服務(wù)器等多個(gè)方面。作為一個(gè)操作系統(tǒng)，OpenStack基礎(chǔ)層的首要任務(wù)是進(jìn)行資源管理，主要管理的資源有計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)三種，然后以服務(wù)的形式提供給上層應(yīng)用或者給用戶使用。

其中計(jì)算是通過(guò)控制器對(duì)用戶使用情況和資源配置進(jìn)行分析計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶終端的管理，為用戶提供虛擬化的服務(wù)，合理配置CPU和內(nèi)存等信息規(guī)格，從而滿足用戶的需要；存儲(chǔ)指的是對(duì)象存儲(chǔ)、鏡像服務(wù)器存儲(chǔ)和塊存儲(chǔ)，對(duì)象存儲(chǔ)就是鍵值存儲(chǔ)，塊存儲(chǔ)的接口需要實(shí)現(xiàn)Linux的Block Device的接口，鏡像指的是虛擬磁盤鏡像的目錄和存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)；網(wǎng)絡(luò)指的是提供云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)虛擬化，提供對(duì)虛擬化技術(shù)的支持并為其他接口設(shè)備之間提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，用戶也可以自己創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)和添加網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，這些接口設(shè)備需要由OpenStack基礎(chǔ)層進(jìn)行管理。

2.3 云資源管理層

云資源管理層指的是通過(guò)虛擬化技術(shù)將各種資源虛擬化以后集合在虛擬硬件資源池中，然后為內(nèi)容處理層提供相應(yīng)的虛擬硬件。除了硬件資源分配管理外，也進(jìn)行用戶管理，處理用戶個(gè)性化信息。此外資源管理層還進(jìn)行TVOS智能電視服務(wù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)部署和管理，實(shí)現(xiàn)智能電視應(yīng)用的遠(yuǎn)程安裝、升級(jí)等操作，為智能電視應(yīng)用的用戶提供分類、查找等服務(wù)?？傊?，可實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)資源的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并提供必要的遠(yuǎn)程管理服務(wù)。

2.4 廣電視頻云內(nèi)容處理層

首先，云內(nèi)容處理層提供云視頻服務(wù)，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)視頻和交互內(nèi)容等內(nèi)容系統(tǒng)的接入和處理；其次，云內(nèi)容處理層通過(guò)轉(zhuǎn)碼子系統(tǒng)提供不同編碼的媒資服務(wù)；再次，廣電視頻云內(nèi)容處理層可通過(guò)基于NGB網(wǎng)絡(luò)的云內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)（CDN）進(jìn)行和TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)等終端的對(duì)接，提供資源查找、應(yīng)用內(nèi)容分發(fā)和播出等服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)多頻互動(dòng)服務(wù)。

在云內(nèi)容處理層對(duì)運(yùn)行內(nèi)容進(jìn)行編碼處理后，通過(guò)NGB網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絋VOS智能家庭網(wǎng)絡(luò)等終端，然后通過(guò)TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)連接室內(nèi)智能化設(shè)備，通過(guò)移動(dòng)端完成視頻、音頻的解碼和結(jié)果顯示之后，不用再進(jìn)行額外計(jì)算。而安裝智能電視操作系統(tǒng)的用戶將交互指令通過(guò)移動(dòng)端上傳通道實(shí)現(xiàn)上傳后，廣電視頻云內(nèi)容處理層對(duì)該指令處理后通過(guò)視音頻形式下發(fā)。這樣就可以為每一個(gè)連接云端智能應(yīng)用服務(wù)的用戶提供安全的虛擬運(yùn)行環(huán)境，智能應(yīng)用服務(wù)和TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)以及移動(dòng)終端之間的交互處理也更加安全和靈活。

2.5 云業(yè)務(wù)管理門戶層

過(guò)去互動(dòng)電視服務(wù)系統(tǒng)的每一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)只負(fù)責(zé)自身所在的功能管理和資源管理，而通過(guò)云業(yè)務(wù)管理門戶層建立后，可實(shí)現(xiàn)各種智能互動(dòng)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)的資源接口對(duì)接，也就是可聚合各類內(nèi)容管理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)和用戶管理系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。這樣能為TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)連接室內(nèi)各種智能化的家電終端，構(gòu)建家庭內(nèi)部融合網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能家居，為移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)智能跨屏和跨終端交互業(yè)務(wù)提供自動(dòng)業(yè)務(wù)管理能力奠定基礎(chǔ)。從而也使得廣電視頻云平臺(tái)下的各類終端和智能電視業(yè)務(wù)自動(dòng)適配，實(shí)現(xiàn)云模式下訪問(wèn)的規(guī)范性和系統(tǒng)的高效性。

3 結(jié)論

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)TVOS家庭智能網(wǎng)關(guān)在廣電智慧家居中的應(yīng)用，首先應(yīng)該加快建設(shè)并優(yōu)化基于云計(jì)算的廣電視頻云平臺(tái)系統(tǒng)。廣電視頻云平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)完善一方面可以在云計(jì)算平臺(tái)上將傳統(tǒng)廣電電視業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，解決廣電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)面臨的技術(shù)問(wèn)題。另一方面所構(gòu)建的廣電視頻云平臺(tái)能為TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)提供按需分配服務(wù)，豐富終端的電視資源，創(chuàng)建更加靈活和彈性化的電視運(yùn)營(yíng)環(huán)境，讓安裝TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)的電視用戶可以充分快捷地使用智能電視計(jì)算資源，使得TVOS智能家庭網(wǎng)關(guān)充分發(fā)揮其智能性和應(yīng)用的可擴(kuò)展性。

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