一種基于大屏的5G消息實現(xiàn)方案

趙天鈺

（深圳TCL新技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

隨著5G時代的到來，消息即服務(wù)成為未來物聯(lián)網(wǎng)的主旋律。傳統(tǒng)的短信歷經(jīng)簡單的文本、圖片及視頻等形式，已經(jīng)無法滿足未來用戶對消息交互的多樣化需求。電視作為具有公共屬性的傳播載體，大部分場景下只能作為一個單方面的傳輸媒體，未來如何實現(xiàn)全新的人機交互，是電視發(fā)展亟需考慮的方向[1-2]。

因此，考慮通過電視利用5G時代的消息驅(qū)動給用戶帶來全新的交互模式，實現(xiàn)一站式服務(wù)，豐富未來電視的應(yīng)用場景。在交互模式方面，傳統(tǒng)的短信業(yè)務(wù)需要升級到RCS消息的形式，即能夠基于原生的短信入口，提供一對一消息和Chatbot小程序的富媒體服務(wù)。通過RCS消息的分發(fā)，實現(xiàn)消息數(shù)據(jù)的雙向傳遞。通過將電視融入RCS消息，能夠為個人用戶/商戶提供全新的個性化定制服務(wù)。同時，為了減少用戶的操作成本，確保人機交互的實時性，如何用5G消息的優(yōu)勢給用戶/商戶帶來全新的簡約體驗，也是當(dāng)下需要考慮的問題[3-4]。

為了解決上述問題，本文提出一種基于大屏的5G消息實現(xiàn)方案。方案主要包括基于大屏的5G消息接入的適配和基于大屏的5G消息界面UI的適配兩個部分。

1 基于大屏的5G消息接入的適配

與一眾手機App不同，5G消息是基于原生短信入口，需要打通運營商底層之間的通信，才能直接與用戶手機短信互聯(lián)互通，這是降低用戶使用成本的關(guān)鍵。基于此，本文提出一種基于大屏的5G消息接入的適配，即通過在大屏電視上引入IMS協(xié)議棧，直接與運營商通信結(jié)合，這樣用戶/商戶無需安裝任何應(yīng)用適配大屏電視，直接通過原生手機短信入口就可以與大屏進行交互。具體的適配方案架構(gòu)如圖1所示。

圖1 5G適配方案架構(gòu)

1.1 應(yīng)用層

應(yīng)用層主要在大屏界面實現(xiàn)5G消息的功能植入，能夠使用戶在家中、辦公室或者其他公共場所實現(xiàn)5G消息的功能體驗，包括提供文本、圖片、音頻、視頻、位置、聯(lián)系人以及Chatbot卡片等媒體內(nèi)容的發(fā)送和接收。大屏5G消息的應(yīng)用特性主要包括以下部分：

（1）可實時主動向用戶推送所需要的信息；

（2）原生短信入口，彌補App等入口深、抵達率不足的缺陷；

（3）提供統(tǒng)一設(shè)計的UI界面，更符合用戶的使用習(xí)慣，能夠?qū)⒍喾N內(nèi)容資源有效聚合；

（4）簡化操作流程，縮短交易鏈條，實現(xiàn)全流程業(yè)務(wù)閉環(huán)，提高客戶轉(zhuǎn)化率。

1.2 架構(gòu)層

架構(gòu)層主要是針對Android底層架構(gòu)進行消息適配，具體包括Telephony模塊、RIL模塊以及IMS協(xié)議棧等。

1.2.1 Telephony模塊

Telephony模塊是Android系統(tǒng)中Framework層的一部分，主要提供電話消息相關(guān)的數(shù)據(jù)以及短信、彩信、APN等接入點的業(yè)務(wù)。Telephony模塊大量使用了Android接口定義語言（AIDL），當(dāng)應(yīng)用層需要調(diào)取收發(fā)短信的接口時，需要通過AILD來獲取Telephony模塊中的方法，所有的消息實現(xiàn)流程都在該模塊的方法中，供外部使用。

為了使應(yīng)用適配大屏電視消息，本文針對Android底層Framework的消息相關(guān)模塊源碼進行修改，其中涉及普通短信的正常收發(fā)流程和SIM卡的正常讀取流程。

1.2.2 RIL模塊

RIL模塊是Android中無線接口層的一部分，主要負責(zé)提供通信服務(wù)，是上層應(yīng)用和下層硬件的中間層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸、AT指令的發(fā)送和響應(yīng)的解析。

實現(xiàn)大屏電視通信的過程，需要實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)端的通信。Android平臺需要通過RIL模塊將應(yīng)用層的通信請求發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)處理器（CP）。RIL模塊為上層提供了通信相關(guān)的API，當(dāng)上層請求網(wǎng)絡(luò)或消息時，會通過RIL模塊傳遞到CP，同時，RIL模塊也會接收來子CP的狀態(tài)信息的變化，以傳遞給上層應(yīng)用。

為了打通大屏電視的應(yīng)用通信，本文針對Android的RIL模塊進行修改和適配，其中涉及網(wǎng)絡(luò)接入、消息鑒權(quán)以及斷網(wǎng)重連等關(guān)鍵功能。

1.2.3 IMS協(xié)議棧

IMS是3GPP提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，可以實現(xiàn)固定網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合。它的主要作用是實現(xiàn)IP多媒體業(yè)務(wù)的建立、管理等功能的核心網(wǎng)架構(gòu)。

為了實現(xiàn)大屏電視原生支持消息功能，本文引入了IMS協(xié)議棧，使電視可以直接與運營商通信結(jié)合。這樣一來，用戶無需安裝任何應(yīng)用以適配電視，相對于其他通信應(yīng)用（如微信、QQ等），操作成本更低，一鍵直達對方，更加便捷。

1.3 內(nèi)核層

內(nèi)核層主要為Android設(shè)備的各種硬件提供底層驅(qū)動，包括音頻、視頻及無線藍牙等。該層作為一個抽象層存在于軟件和硬件之間，具有內(nèi)存和進程管理機制。

為了滿足大屏5G消息的適配，本文針對內(nèi)核的音頻、顯示及USB等驅(qū)動進行了修改適配，打通電視硬件和軟件之間的通信，完成5G消息的融入。

2 基于大屏的5G消息界面UI的適配

相對于手機端的5G消息來說，電視端由于遙控器的存在，消息的交互方式更加煩瑣。因此本文提出一種基于大屏的5G消息界面UI的適配，針對遙控器和觸屏兩種不同電視版本，提出一種適配兩種方案的UI界面，極大簡化用戶/商戶的操作流程。

本系統(tǒng)具體架構(gòu)采用C/S架構(gòu)，主要分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層及數(shù)據(jù)訪問層3個層面。

（1）表現(xiàn)層。主要通過Android應(yīng)用頁面來展示數(shù)據(jù)以及一系列事件響應(yīng)的UI控件。

（2）業(yè)務(wù)邏輯層。主要用于業(yè)務(wù)邏輯的處理，通常由業(yè)務(wù)服務(wù)Service類和業(yè)務(wù)實體Entity類組成。

（3）數(shù)據(jù)訪問層。本系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫是SQLite，用來存儲消息交互所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

本方法包含消息、聊天以及小程序等功能模塊。

2.1 消息模塊

本文方法提出的消息模塊，如下圖2所示，主要是向用戶/商戶展示當(dāng)前電視所收發(fā)的消息列表。列表主要包括個人和商戶的消息（姓名、電話、時間），同時包括添加消息和小程序服務(wù)的功能入口。

圖2 消息模塊

用戶無需注冊賬號，手機SIM卡作為身份認證的唯一標(biāo)識，隨時隨地接收富媒體消息，極大地降低用戶的使用成本。

通過添加消息功能，用戶可以直接點擊聯(lián)系人發(fā)送消息或者輸入聯(lián)系人的聯(lián)系方式。

2.2 小程序模塊

本文方法所提出的小程序模塊，主要是當(dāng)前所關(guān)注的商戶列表。列表主要包括商戶的信息名稱和號碼，同時包括根據(jù)名稱/號碼進行模糊匹配搜索的功能。點擊某條列表即可進入聊天模塊。

2.3 聊天模塊

普通消息以文本為主要的媒體形式。一方面，一般用戶都會選擇性忽略文本消息；另一方面，消息缺少互聯(lián)互通，用戶若繼續(xù)根據(jù)消息內(nèi)容辦理相應(yīng)的業(yè)務(wù)需要跳轉(zhuǎn)到其他平臺，使用成本大大增加，很容易使用戶中途放棄操作。

本文方法提出的聊天模塊如圖3所示，主要展示當(dāng)前用戶與用戶/商戶之間的聊天窗口界面，包括文字、圖片、視頻及Chatbot小卡片等媒體形式，而且用戶可以根據(jù)自己的需求發(fā)送不同形式的內(nèi)容給對方，實現(xiàn)雙向交互。

圖3 聊天模塊1

對于用戶而言，可以直接通過Chatbot卡片實時辦理自己所需要的業(yè)務(wù)（如銀行繳費、轉(zhuǎn)賬、辦卡等），所有的相關(guān)業(yè)務(wù)都可以在聊天模塊中直接辦理，降低用戶的使用成本。

對于商戶而言，通過接入5G消息平臺，可向運營商以及現(xiàn)存用戶提供金融信息服務(wù)，能夠融入家庭、辦公室、商戶大廳等業(yè)務(wù)生態(tài)場景，進一步拓展服務(wù)渠道，互聯(lián)互通，為客戶提供更低操作和使用成本的服務(wù)體驗。

通過構(gòu)建一種基于大屏的5G消息界面UI的適配，對于toB端，商戶只需要以Chatbot卡片的形式將業(yè)務(wù)服務(wù)直接送達最終用戶。而對于toC端而言，用戶無需安裝任何軟件去適配大屏電視，無需添加好友和關(guān)注商戶，一鍵直達，降低了用戶的使用成本。

3 結(jié) 語

本文提出了一種基于大屏的5G消息實現(xiàn)方案，主要包括應(yīng)用層、架構(gòu)層及內(nèi)核層的適配。在應(yīng)用層提供了一種基于大屏的5G消息界面UI的適配，能夠完美適配遙控器和觸屏電視兩種方案；在架構(gòu)層針對底層通信進行修改，并引入了IMS協(xié)議棧，完成消息收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)以及原生運營商通信的適配；在內(nèi)核層完成硬件和軟件之間的通信適配，確保5G消息能夠在大屏電視正常運行。這一方案能夠在大屏電視上實現(xiàn)全新的人機交互，給用戶呈現(xiàn)高清晰、低延時、超便捷的社交通信，將遙遠距離的事物拉到消費者身邊。