一種基于綠色設計理念的終端產品（機頂盒）實現方案

稅國梅，李洪斌，李廷尉

（四川九州電子科技股份有限責任公司，綿陽 621000）

1 環境友好的模塊化設計

針對家庭網絡終端產品的快速設計、節能節材、易拆卸回收及再制造性等需求，將綠色設計理念與模塊化設計方案有機結合。通過在家庭網絡終端產品開發過程中，引入硬件模塊化設計和軟件統一管理，開展產品的客制化、通用化等模塊化策略研究，實現產品快速設計、快速開發、資源節約、節能降耗等綠色需求。

1.1 硬件模塊化設計

廣電行業的終端產品表面看似產品形態太多，OTT/DVB/基本型/融合型（不同數據模塊），但各種產品密切關聯，基本上都是在OTT形態上，擴展不同的功能，從而形成滿足不同用戶要求的產品。基于這個特點，如果采用標準化模塊設計，首先設計出OTT（基板），同時在預留出標準接口，這樣做到各子模塊接口統一，尺寸統一，并采用類似搭積木的方式，就可以實現靈活多變的各種形態產品。如圖1所示：

圖1 產品系統框圖

1.2 各種模塊組合的產品方案介紹

（1）OTT基本型：該方案的輸出接口具有完整OTT所需接口：HMDI/USB/AV/SPDIF/LAN，同時預留兩個標準接口，排針插座1和排針插座2，作為擴展使用。網口連接如圖紅線指示，虛線表示該產品形態不需要，該產品形態只有1個網口，作為OTT 數據交互。

（2）OTT+AP型：該方案在OTT基本型上，排針插座1接AP，AP模塊采用標準接口，不同方案的AP可替換。網絡接口如紅線所示。該產品具有網關的功能，能夠實現家庭組網。

（3）DVB基本型：該方案在OTT基本型上，排針插座2接TUNER子板，TUNER子板采用標準接口，不同方案的TUNER子板可替換，實現直播業務。該基本的網口如紅線所示，只具有調試功能。

（4）DVB+AP型：該方案在OTT基本型上，排針插座1接AP；排針插座2接TUNER模塊，該產品具有網關功能。

（5）DVB+數據接入模塊型：該方案在OTT基本型上，排針插座2接數據接入模塊，數據接入模塊含TUNER功能。模塊采用標準接口，大小尺寸固定，數據模塊可以是不同方案的CM/EOC/MOCA 等。數據模塊的數據接入到CPU的FE2，實現點播業務，FE2和FE1橋接，FE1接到外部網口，其他設備可實現上外網功能。

（6）DVB+數據接入模塊+AP型：該方案在DVB+數據接入型上，排針插座1接AP；排針插座2 姐數據模塊，數據模塊包含TUNER功能。數據模塊的數據接入到AP的PORT1（WAN）口，AP對業務分發，PORT2（LAN）口接到CPU的FE2，實現點播業務；PORT3和PORT4（LAN）同一局域網段，實現家庭組網、多屏互動等功能。該產品是高端的融合網關產品。

圖2 各種模塊組合的產品圖示

2 軟件的統一管理

針對多種產品形態的硬件設計方案，軟件上也需要能夠做到快速識別、統一管理，減少軟件的重復開發，產品才能有效推廣，如何能夠做到統一管理呢？通過CPU的AD（模擬轉數字）功能接口，采用兩顆分壓電阻產生不同的電壓（如圖3），從而對應不同的產品形態。在系統啟動時，通過硬件引導軟件識別到該引腳的電壓后，就可確定出是什么形態產品，從而進入對應產品狀態的應用軟件，達到軟件的統一管理。減少開發的過程和開發數量，達到高效綠色開發的目的。如圖3所示：

圖3 AD管腳電壓與產品形態對應表

3 可拆卸回收的綠色設計

從原材料的循環利用以及零器件的拆解分離角度，開展產品的易拆解回收策略研究。在產品設計階段，結合具體產品的特征和要求，滿足產品功能與性能的基礎上，選用兼容材料、再生材料及可重復利用等易拆解回收的材料和零件。在材料替代方面：通過將目前的鈑金件加塑膠件的結構模式轉換為全塑料件的設計，大力推進塑料件替代金屬件的進程，減少高能耗的鋼材使用量，減少原材料在采掘和加工過程中的能耗和對環境的污染，最大程度地節約資源。在零器件設計方面：通過大幅度減少結構零件數量，減少單臺機器螺釘的使用量，達到便于拆解回收，降低設計制造成本的目的。

4 低功耗節能設計

對于基本型的OTT或DVB機頂盒，電源采用輕載高效方案，產品低功耗設計，待機時只保留最小系統運行，功耗小于0.5W，滿足1級能效要求。而對于融合型產品，設計出了這個既能滿足能效要求，又能滿足用戶使用要求的融合型機頂盒供電管理系統。首先，用戶可通過機頂盒菜單選擇待機后Wi-Fi 功能是否關斷或開啟，若關斷Wi-Fi功能，待機時機頂盒主板就關斷Wi-Fi模塊和數據的供電；若開啟Wi-Fi，待機時機頂盒主板不關斷Wi-Fi模塊的供電，在該種模式下，Wi-Fi模塊可智能控制數據的供電，若待機一段時間內Wi-Fi模塊都未檢測到用戶數據的交換，Wi-Fi模塊自動關斷數據模塊的供電，當Wi-Fi模塊再次檢測到用戶數據請求，則自動開啟數據模塊的供電。從而避免了機頂盒在閑置時數據所產生的額外功耗，可延長機頂盒的使用壽命。

5 結束語

本文提出的綠色設計理念的終端產品實現方案，主要通過模塊化設計，接口統一，多個形態模塊產品的具體實現方案，根據不同的需求進行自由組合，形成滿足不同客戶需求的產品形態。另外，在材料選用方面充分采用綠色環保材料和器件，在功耗設計方面采用低功耗節能設計。從而達到綠色設計的全新理念。■