機頂盒升級技術分析

吳軍 彭蘇 李婧雯

摘 要 機頂盒的升級對于用戶的體驗和運營商的管理來說，有著非常重要的意義。本文從機頂盒升級過程中所面臨的問題出發，對機頂盒升級的方案進行了梳理，包括升級源的分類、升級模式的設定、升級數據的管理、升級修復的完善以及用戶的升級體驗等方面。最后采用S曲線模型對機頂盒升級技術進行發展成熟度的評估，量化出國內外的發展水平，從宏觀上把握技術的發展生命周期。

【關鍵詞】機頂盒 升級 技術成熟度 評估

1 研究背景

機頂盒的正常運行，需要軟件和硬件相互協調配合。機頂盒的功能與標準處于不斷發展和完善當中。對運營商和生產商而言，一個成熟可靠的升級方案就意味著一種方便、快捷、高效、安全的運營維護保證，并盡可能的延長了機頂盒的生命期，從而實現了用戶既可以第一時間享受到最新數字電視技術，同時限制了數字電視整體運營成本。因此，機頂盒的升級非常地重要。

2 機頂盒升級

2.1 升級源

根據升級源的物理位置，可以將升級分為本地升級和網絡升級。本地升級需要人工參與，無法保證所有用戶能夠及時體驗新的系統或者服務。因此，采用網絡升級的方式孕育而生。最初的方式是將升級數據封裝在升級碼流中，通過Cable升級的方式進行傳輸。隨著三網融合政策的實施，IP升級逐漸普及。即將升級文件放在升級服務器上，機頂盒去連接指定的升級服務器地址，連接成功后利用指定的協議從升級服務器上得到升級信息文件。

2.2 升級模式

升級的數據常常是存放在升級服務器中，升級服務器可以通過統一發布的方式進行批量升級。在一段時間內，升級服務器可能需要處理大量的升級請求，導致網絡擁塞的問題。另一種極端的情況是，由于軟件系統比較問題，不需要升級，因而在此期間升級服務器被閑置，導致資源的浪費。為了解決上述問題，將一個升級完成的機頂盒作為虛擬或者代理服務器，其他帶升級的機頂盒從該虛擬或者代理服務器節點中獲取升級數據。

2.3 數據管理

啟動軟件和應用軟件的新版本可以通過升級軟件進行更新，但是對于升級軟件自身的更新技術更為熱門。這主要表現在升級過程中，如果存在斷電，則導致升級軟件自身無法正常啟動。針對斷電問題，本領域技術人員通常采用了雙備份和標志位的方法加以規避。

根據軟件系統中是否存在文件系統，可以將數據的管理劃分為分區管理和文件管理的方式。在分區管理下的升級，通常是對整個分區進行升級，因此需要考慮對優化分區存儲策略及相應的數據結構，更有技術考慮到對分區寫入次序的調整，比如采用遺傳算法，優化各個扇區的下載次序。由于文件系統的引入，系統對數據的管理更加便捷。考慮到文件系統的存在與否，或者文件系統的有效性，相應出現了兼容分區升級和文件升級的方式。

2.4 升級修復

在升級的過程中，可能由于斷電等因素的印象，導致升級數據不完整，系統無法啟動。目前出現的技術方案是采用雙備份加標志位的方法，即將存儲空間劃分為不同的區域，存放相同的軟件系統。而在升級的過程中，通過查詢單獨存儲的升級標志位，判斷升級的狀態。更有技術分支對升級標志位的寫入加以保護，進一步改善升級流程的完善程度。在存儲空間不足以實現雙備份的技術方式時，出現了一種支持存儲外設作為本地升級數據源的方案。

2.5 升級體驗

機頂盒升級作為一種服務體驗，也成為各大機頂盒廠商關注的重點。比如加上升級進度條，以提示升級的進度；采用語音提示的方式，以適應老年人或者文盲人群；還有通過紅外技術檢測是否有人觀看節目，鑒定是否處于待機狀態，在待機狀態下實現升級。

3 技術領域的發展成熟度評估

技術的發展并非雜亂無章，存在著一定的演化規律，表現為科技文獻的增長存在著一定的關聯。為了評估技術發展的成熟度，可以采用技術發展模型，對技術發展規律進行數學化的表示。與生物生長相類似，利用技術S曲線來描述技術的增長。常用的S曲線模型是Logistic，對應的公式為：

其中，t可以表示年份，y表示當年的專利申請量。對于技術的發展主要關心的增長率因素。因此，對其進行一階、二階、三階求導。根據三階倒數為0，獲得兩個拐點，第一個拐點

是技術發展緩慢的標志。而根據二階倒數為0，獲得第三個拐點，是技術發展速率達到最高的標志。

采用R語言編程，根據分別對國內和國外的機頂盒專利數據進行擬合。

根據擬合的結果，計算出國內第一個拐點的時間為2006年，即從2006年開始加速發展，第二個拐點時間為2015年，即表現為發展緩慢，需要有新的技術出現，以突破現有的格局。第3個拐點時間為2011年，即達到快速發展的最高點。根據2006-209年的《中國機頂盒市場與技術白皮書》數據顯示，我國機頂盒的出貨量數據逐年上升。從2007年開始內銷首次超過出口，經過快速的發展，2012年開始國內市場開始表現為緩慢增長的狀態。

根據擬合的結果，計算出國外第一個拐點的時間為1997年，即從1997年開始加速發展，第二個拐點時間為2005年，即表現為發展緩慢，需要有新的技術出現，以突破現有的格局。第3個拐點時間為2001年，即達到快速發展的最高點。結合歐美政策和市場，從20世紀90年代后期就已經開辟了機頂盒市場。經過10幾年的發展，機頂盒的升級技術發展已經趨于穩定和成熟。

4 總結

本文依據機頂盒升級過程中所遇到的技術問題，對機頂盒升級技術進行梳理，使得對技術分解更符合實際生產。最后采用技術S曲線數學模型對該領域的成熟度進行評估，結合政策和市場經濟的信息，驗證了該模型的可行性，并對技術發展作了預測，從宏觀上把握技術的發展生命周期。

參考文獻

[1]周培軍，劉勇，劉福.數字電視機頂盒原理與技術[J].內蒙古廣播與電視技術，2005（04）：21-22.

[2]楊良選.技術成熟度多維評估模型研究[D].國防科學技術大學，2011：60-70.

作者簡介

吳軍（1986-），男，湖北省黃岡市人。碩士學位。現為國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心審查員，研究方向為數據挖掘。

作者單位

國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心湖北省武漢市 430073