TVOS智能家庭网关在广电智慧家居中的应用研究

许振领

摘 要 由于宽带提速和各种技术的升级优化，智能网关、智能机顶盒以及智能家居产品进入人们日常生活中。这些智能技术或产品的出现也使得智慧城市、智慧家居逐渐成为广电网络运营商建设中的下一个发力点。为了响应广电总局的TVOS智能家庭网关技术，许多城市广电运营商开始进入到TVOS智能机顶盒的研究和应用中，逐渐实现家庭高清智能交互的覆盖。文章将围绕广电总局的TVOS技术，结合实例谈谈TVOS智能家庭网关技术在广电智慧家居中的应用。

关键词 TVOS技术；智能机顶盒；广电运营商；智慧家居

中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）211-0096-02

本文主要从广电发挥其自身视频服务优势，并融合云计算等新技术，促进云平台技术和智能电视操作系统和智能终端等的发展角度出发，围绕广电总局促进大力研发的智能电视操作系统，即TVOS智能网关技术，谈一谈TVOS的建设进展以及TVOS智能电视应用的开发和普及。

1 云技术和广电视频业务在实现广电智慧家居中的可行性和必要性

采用云技术来构建广电视频业务平台，不仅可以在云计算平台上将传统广电电视业务进行统一化处理，解决广电系统运营面临的技术问题，而且所构建的广电视频云平台能为TVOS智能家庭网关提供按需分配，更加灵活，有利于广电智慧家居的建设。

1.1 传统广电业务系统庞大，管理复杂

在传统的广电电视业务系统中，不仅存在主机、网络交换和存储设备等基础设施，而且还存在各种数据库子系统、存储共享子系统。这些不同的设备和系统需要采取不同的管理方法，对于不同应用的接口和流程的管理也非常复杂。因此，电视业务系统维护人员在运营管理中难度较大且容易发生错误。如果可以采用云技术实现广电视频业务管理，就可以将各类设备和系统汇总到云平台上使用统一的管理方法进行管理。这样不仅降低了电视业务系统管理的难度，而且也提高了管理质量，使得运营业务人员可以专心于广电业务运营。

1.2 可实现人机交互设备和传感设备的接入

传统广电电视业务系统中的每一项电视业务应用基本上都是固定在一台主机上的，但是部分主机又可能存在利用率不足或者在电视业务空档期处于闲置的状态。TVOS智能家庭网关可以借助移动互联网终端，电视终端的使用特点以及各种计算机网络技术对设备实现联网。也就是可以实现人机交互设备和传感设备的接入，利用云服务系统建设家庭内云终端设备，然后可以为用户提供更多的视频服务和增值业务。TVOS智能家庭网关可以实现蓝牙外设集成，通过家庭内部无线、蓝牙连接家庭内部智能设备，通过即插即用协议技术自动监测具有网络连接能力的智能化设备，实现设备的自动化设置，在接入网络时可以自动设置IP地址，实现平台IP化。另外，通过智能家庭网关连接家庭内部设备后，可利用家庭内部网络实现对智能设备各种业务的控制，实现家庭的智慧化。也就是可以实现对家庭网关终端远程状态查询、故障管理和设备配置与运营维护。

1.3 利用TVOS智能家庭网关构建广电智慧家居

广电智慧家居指的是利用智能家庭网关将家庭内部的智能化设备联系起来，形成可以进行信息交互的家庭内部信息网络，同时可以利用智能家庭网关和互联网实现连接，从而为家庭提供各种业务服务。也就是说利用TVOS智能家庭网关可构建广电智慧家居，从而为家庭用户提供无线网络业务、媒体网络业务和家庭物联网等业务，甚至还能实现家庭居家养老、家庭监控等，通过和家庭防盗、防火、煤气安全等家庭安全监控设备连接实现感应监测，及时向业主报警。

随着互联网技术的发展，网络对有线电视产生了一定的冲击，广电网络运营商需要开发新的业务来应对挑战。广电网络运营商由于其有线电视网络具有安全性的特点，所以可以使家庭内的智能化设备能通过智能家庭网关组合在一起形成廣电智慧家居，在发展智能家居业务上具有较大的优势。具体可以为用户提供健康管理、居家养老、信息服务、互动教育和社区服务的多元化服务，改变了过去单一的业务服务模式。

2 广电智慧家居视频云平台系统的建设现状

2.1 平台架构

广电在建设智慧家居方面，开发建设视频云平台系统。该系统平台架构主要由基础层、内容处理层、资源管理层和业务管理门户层组成。基础层是基于OpenStack的云计算技术；内容处理层是将所有视频资源内容统一起来进行制作、存储等处理，然后为TVOS智能家庭网关等终端提供编码，实现内容分发和交互控制等；资源管理层是是根据用户的权限对视频云平台上的电视业务进行控制和管理，并开展资源调度等工作；业务管理门户层主要是实现和TVOS智能家庭网关之间业务的展示和交互，对电视各项业务进行统一管理。

2.2 OpenStack 基础层

OpenStack基础层是云计算平台项目，包含网络、虚拟化、操作系统以及服务器等多个方面。作为一个操作系统，OpenStack基础层的首要任务是进行资源管理，主要管理的资源有计算、存储和网络三种，然后以服务的形式提供给上层应用或者给用户使用。

其中计算是通过控制器对用户使用情况和资源配置进行分析计算，从而实现对用户终端的管理，为用户提供虚拟化的服务，合理配置CPU和内存等信息规格，从而满足用户的需要；存储指的是对象存储、镜像服务器存储和块存储，对象存储就是键值存储，块存储的接口需要实现Linux的Block Device的接口，镜像指的是虚拟磁盘镜像的目录和存储仓库；网络指的是提供云计算的网络虚拟化，提供对虚拟化技术的支持并为其他接口设备之间提供网络连接服务，用户也可以自己创建网络和添加网络接口设备，这些接口设备需要由OpenStack基础层进行管理。

2.3 云资源管理层

云资源管理层指的是通过虚拟化技术将各种资源虚拟化以后集合在虚拟硬件资源池中，然后为内容处理层提供相应的虚拟硬件。除了硬件资源分配管理外，也进行用户管理，处理用户个性化信息。此外资源管理层还进行TVOS智能电视服务系统的动态部署和管理，实现智能电视应用的远程安装、升级等操作，为智能电视应用的用户提供分类、查找等服务。总之，可实现各项资源的动态实时监控，并提供必要的远程管理服务。

2.4 广电视频云内容处理层

首先，云内容处理层提供云视频服务，通过统一的数据接口实现视频和交互内容等内容系统的接入和处理；其次，云内容处理层通过转码子系统提供不同编码的媒资服务；再次，广电视频云内容处理层可通过基于NGB网络的云内容分发系统（CDN）进行和TVOS智能家庭网关等终端的对接，提供资源查找、应用内容分发和播出等服务，为实现多频互动服务。

在云内容处理层对运行内容进行编码处理后，通过NGB网络传输到TVOS智能家庭网络等终端，然后通过TVOS智能家庭网关连接室内智能化设备，通过移动端完成视频、音频的解码和结果显示之后，不用再进行额外计算。而安装智能电视操作系统的用户将交互指令通过移动端上传通道实现上传后，广电视频云内容处理层对该指令处理后通过视音频形式下发。这样就可以为每一个连接云端智能应用服务的用户提供安全的虚拟运行环境，智能应用服务和TVOS智能家庭网关以及移动终端之间的交互处理也更加安全和灵活。

2.5 云业务管理门户层

过去互动电视服务系统的每一个业务系统只负责自身所在的功能管理和资源管理，而通过云业务管理门户层建立后，可實现各种智能互动电视业务系统对外服务的资源接口对接，也就是可聚合各类内容管理系统、资源管理系统和用户管理系统等业务系统。这样能为TVOS智能家庭网关连接室内各种智能化的家电终端，构建家庭内部融合网来实现智能家居，为移动端实现智能跨屏和跨终端交互业务提供自动业务管理能力奠定基础。从而也使得广电视频云平台下的各类终端和智能电视业务自动适配，实现云模式下访问的规范性和系统的高效性。

3 结论

综上所述，要实现TVOS家庭智能网关在广电智慧家居中的应用，首先应该加快建设并优化基于云计算的广电视频云平台系统。广电视频云平台系统的建设完善一方面可以在云计算平台上将传统广电电视业务进行统一化处理，解决广电系统运营面临的技术问题。另一方面所构建的广电视频云平台能为TVOS智能家庭网关提供按需分配服务，丰富终端的电视资源，创建更加灵活和弹性化的电视运营环境，让安装TVOS智能家庭网关的电视用户可以充分快捷地使用智能电视计算资源，使得TVOS智能家庭网关充分发挥其智能性和应用的可扩展性。

参考文献

[1]朱允斌，钦玮，武振华.面向TVOS智能家庭网关的广电视频云平台技术研究与探索[J].有线电视技术，2017，24（7）：20-23.

[2]王渝斐，尹瑶.基于智能家庭网关和统——App的智能家居系统[J].通信世界，2017（7）：32-33.