TVOS智能家庭網關在廣電智慧家居中的應用研究

許振領

摘 要 由于寬帶提速和各種技術的升級優化，智能網關、智能機頂盒以及智能家居產品進入人們日常生活中。這些智能技術或產品的出現也使得智慧城市、智慧家居逐漸成為廣電網絡運營商建設中的下一個發力點。為了響應廣電總局的TVOS智能家庭網關技術，許多城市廣電運營商開始進入到TVOS智能機頂盒的研究和應用中，逐漸實現家庭高清智能交互的覆蓋。文章將圍繞廣電總局的TVOS技術，結合實例談談TVOS智能家庭網關技術在廣電智慧家居中的應用。

關鍵詞 TVOS技術；智能機頂盒；廣電運營商；智慧家居

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）211-0096-02

本文主要從廣電發揮其自身視頻服務優勢，并融合云計算等新技術，促進云平臺技術和智能電視操作系統和智能終端等的發展角度出發，圍繞廣電總局促進大力研發的智能電視操作系統，即TVOS智能網關技術，談一談TVOS的建設進展以及TVOS智能電視應用的開發和普及。

1 云技術和廣電視頻業務在實現廣電智慧家居中的可行性和必要性

采用云技術來構建廣電視頻業務平臺，不僅可以在云計算平臺上將傳統廣電電視業務進行統一化處理，解決廣電系統運營面臨的技術問題，而且所構建的廣電視頻云平臺能為TVOS智能家庭網關提供按需分配，更加靈活，有利于廣電智慧家居的建設。

1.1 傳統廣電業務系統龐大，管理復雜

在傳統的廣電電視業務系統中，不僅存在主機、網絡交換和存儲設備等基礎設施，而且還存在各種數據庫子系統、存儲共享子系統。這些不同的設備和系統需要采取不同的管理方法，對于不同應用的接口和流程的管理也非常復雜。因此，電視業務系統維護人員在運營管理中難度較大且容易發生錯誤。如果可以采用云技術實現廣電視頻業務管理，就可以將各類設備和系統匯總到云平臺上使用統一的管理方法進行管理。這樣不僅降低了電視業務系統管理的難度，而且也提高了管理質量，使得運營業務人員可以專心于廣電業務運營。

1.2 可實現人機交互設備和傳感設備的接入

傳統廣電電視業務系統中的每一項電視業務應用基本上都是固定在一臺主機上的，但是部分主機又可能存在利用率不足或者在電視業務空檔期處于閑置的狀態。TVOS智能家庭網關可以借助移動互聯網終端，電視終端的使用特點以及各種計算機網絡技術對設備實現聯網。也就是可以實現人機交互設備和傳感設備的接入，利用云服務系統建設家庭內云終端設備，然后可以為用戶提供更多的視頻服務和增值業務。TVOS智能家庭網關可以實現藍牙外設集成，通過家庭內部無線、藍牙連接家庭內部智能設備，通過即插即用協議技術自動監測具有網絡連接能力的智能化設備，實現設備的自動化設置，在接入網絡時可以自動設置IP地址，實現平臺IP化。另外，通過智能家庭網關連接家庭內部設備后，可利用家庭內部網絡實現對智能設備各種業務的控制，實現家庭的智慧化。也就是可以實現對家庭網關終端遠程狀態查詢、故障管理和設備配置與運營維護。

1.3 利用TVOS智能家庭網關構建廣電智慧家居

廣電智慧家居指的是利用智能家庭網關將家庭內部的智能化設備聯系起來，形成可以進行信息交互的家庭內部信息網絡，同時可以利用智能家庭網關和互聯網實現連接，從而為家庭提供各種業務服務。也就是說利用TVOS智能家庭網關可構建廣電智慧家居，從而為家庭用戶提供無線網絡業務、媒體網絡業務和家庭物聯網等業務，甚至還能實現家庭居家養老、家庭監控等，通過和家庭防盜、防火、煤氣安全等家庭安全監控設備連接實現感應監測，及時向業主報警。

隨著互聯網技術的發展，網絡對有線電視產生了一定的沖擊，廣電網絡運營商需要開發新的業務來應對挑戰。廣電網絡運營商由于其有線電視網絡具有安全性的特點，所以可以使家庭內的智能化設備能通過智能家庭網關組合在一起形成廣電智慧家居，在發展智能家居業務上具有較大的優勢。具體可以為用戶提供健康管理、居家養老、信息服務、互動教育和社區服務的多元化服務，改變了過去單一的業務服務模式。

2 廣電智慧家居視頻云平臺系統的建設現狀

2.1 平臺架構

廣電在建設智慧家居方面，開發建設視頻云平臺系統。該系統平臺架構主要由基礎層、內容處理層、資源管理層和業務管理門戶層組成。基礎層是基于OpenStack的云計算技術；內容處理層是將所有視頻資源內容統一起來進行制作、存儲等處理，然后為TVOS智能家庭網關等終端提供編碼，實現內容分發和交互控制等；資源管理層是是根據用戶的權限對視頻云平臺上的電視業務進行控制和管理，并開展資源調度等工作；業務管理門戶層主要是實現和TVOS智能家庭網關之間業務的展示和交互，對電視各項業務進行統一管理。

2.2 OpenStack 基礎層

OpenStack基礎層是云計算平臺項目，包含網絡、虛擬化、操作系統以及服務器等多個方面。作為一個操作系統，OpenStack基礎層的首要任務是進行資源管理，主要管理的資源有計算、存儲和網絡三種，然后以服務的形式提供給上層應用或者給用戶使用。

其中計算是通過控制器對用戶使用情況和資源配置進行分析計算，從而實現對用戶終端的管理，為用戶提供虛擬化的服務，合理配置CPU和內存等信息規格，從而滿足用戶的需要；存儲指的是對象存儲、鏡像服務器存儲和塊存儲，對象存儲就是鍵值存儲，塊存儲的接口需要實現Linux的Block Device的接口，鏡像指的是虛擬磁盤鏡像的目錄和存儲倉庫；網絡指的是提供云計算的網絡虛擬化，提供對虛擬化技術的支持并為其他接口設備之間提供網絡連接服務，用戶也可以自己創建網絡和添加網絡接口設備，這些接口設備需要由OpenStack基礎層進行管理。

2.3 云資源管理層

云資源管理層指的是通過虛擬化技術將各種資源虛擬化以后集合在虛擬硬件資源池中，然后為內容處理層提供相應的虛擬硬件。除了硬件資源分配管理外，也進行用戶管理，處理用戶個性化信息。此外資源管理層還進行TVOS智能電視服務系統的動態部署和管理，實現智能電視應用的遠程安裝、升級等操作，為智能電視應用的用戶提供分類、查找等服務。總之，可實現各項資源的動態實時監控，并提供必要的遠程管理服務。

2.4 廣電視頻云內容處理層

首先，云內容處理層提供云視頻服務，通過統一的數據接口實現視頻和交互內容等內容系統的接入和處理；其次，云內容處理層通過轉碼子系統提供不同編碼的媒資服務；再次，廣電視頻云內容處理層可通過基于NGB網絡的云內容分發系統（CDN）進行和TVOS智能家庭網關等終端的對接，提供資源查找、應用內容分發和播出等服務，為實現多頻互動服務。

在云內容處理層對運行內容進行編碼處理后，通過NGB網絡傳輸到TVOS智能家庭網絡等終端，然后通過TVOS智能家庭網關連接室內智能化設備，通過移動端完成視頻、音頻的解碼和結果顯示之后，不用再進行額外計算。而安裝智能電視操作系統的用戶將交互指令通過移動端上傳通道實現上傳后，廣電視頻云內容處理層對該指令處理后通過視音頻形式下發。這樣就可以為每一個連接云端智能應用服務的用戶提供安全的虛擬運行環境，智能應用服務和TVOS智能家庭網關以及移動終端之間的交互處理也更加安全和靈活。

2.5 云業務管理門戶層

過去互動電視服務系統的每一個業務系統只負責自身所在的功能管理和資源管理，而通過云業務管理門戶層建立后，可實現各種智能互動電視業務系統對外服務的資源接口對接，也就是可聚合各類內容管理系統、資源管理系統和用戶管理系統等業務系統。這樣能為TVOS智能家庭網關連接室內各種智能化的家電終端，構建家庭內部融合網來實現智能家居，為移動端實現智能跨屏和跨終端交互業務提供自動業務管理能力奠定基礎。從而也使得廣電視頻云平臺下的各類終端和智能電視業務自動適配，實現云模式下訪問的規范性和系統的高效性。

3 結論

綜上所述，要實現TVOS家庭智能網關在廣電智慧家居中的應用，首先應該加快建設并優化基于云計算的廣電視頻云平臺系統。廣電視頻云平臺系統的建設完善一方面可以在云計算平臺上將傳統廣電電視業務進行統一化處理，解決廣電系統運營面臨的技術問題。另一方面所構建的廣電視頻云平臺能為TVOS智能家庭網關提供按需分配服務，豐富終端的電視資源，創建更加靈活和彈性化的電視運營環境，讓安裝TVOS智能家庭網關的電視用戶可以充分快捷地使用智能電視計算資源，使得TVOS智能家庭網關充分發揮其智能性和應用的可擴展性。

參考文獻

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