7月9、10日,DVB+OTT融合创新论坛、家庭智能网关产业联盟与湖北广电网络共同举办为期两天的智能网关与智慧家庭论坛在武汉洪山宾馆举行。本届会议,各位专家将围绕政策、标准、芯片、终端、产品、应用等多个维度深入研讨智慧家庭的战略方向与战术实施。
图为:浙江创佳数字技术有限公司研发总监周国学
在9日下午的主题演讲上,浙江创佳数字技术有限公司研发总监周国学做了题为《TVOS技术演进及智能网关应用》的演讲,他指出,高锐视讯家庭网关的定位为接入、媒体、业务、控制和安全。
以下为演讲实录:
各位领导,各位专家大家好!我是创佳的周国学,高锐视讯是创佳旗下从事终端研究的公司。
前面两位对TVOS做了很深入的阐述,我今天的体会是TVOS技术演进几智能网关应用。我今天主要站在研发单位角度来和大家分享一下TVOS和智能网关我们一些心得及相关应用。
TVOS整个发展历程,刚才大家也介绍了,2012年开始,广电总局牵头,参与的有很多研发单位,包括运营商参与。TVOS我认为是NGB技术体系非常重要的一环,尤其是底下的一环,应该也是我们广电技术发展一个里程碑意义的成果。大家都说广电没有技术,这是对我们广电的一个误解。
目前广电核心技术在哪儿?大家非常清楚,是视频。目前广电核心视频技术发展非常迅猛,2.4、2.5以及我们国家AVS、AVS+高效视频编解码的推出和4K、8K显示技术的成熟,使得我们广电领域技术视频方面的优势更加明显。如何把我们视频技术优势转化为市场行业的优势,这要谈到我们的智能网关了。
这么好的视频质量和相关内容如果不能以好的终端呈现给用户,我们广电没有这样的设备,可能我们就为他人作嫁衣裳。所以,TVOS对广电发展来说是非常重要的一块,广电在终端多年发展印象深刻,从最早的RTOS(实时操作系统)到中间件(Linux)一路走在磕磕碰碰,现在TVOS的推出,不管TVOS1.0有哪些这样那样小的问题,这是万里长征第一步,这是非常可喜可贺的一步。所以,TVOS的推出,为我们广电下一步业务的扩展,业务的推广、广电在市场上的逐步获得应有的优势提供支撑。
TVOS刚开始它是个标准,基于这个标准,很多厂家投入人力物力开发出来这个成果。所以,我们国家制订TVOS标准是希望一套符合TVOS技术统一的规范和标准体系。
TVOS架构上来说,分为几大层:
1、底层——芯片、硬件。这是最基础的,刚才介绍的兆芯,当然还有海思等厂家也会推出一系列的芯片方案。上面TVOS的核是Linux核,是做进程的管理、任务的管理、进程的调度等等,这决定了我们核的起点。在核与硬件之间,有个硬件抽象层(驱动层),在Linux叫KO,也就是说用Linux这个核,通过硬件抽象层将来硬件发展大可能会影响到TVOS体系的变革,这种分层结构一个最大的好处,我们将来的芯片更新换代、性能提高,我们TVOS还继续一步步往前走。
2、组件层。本质上Linux这一块叫ESO,它是实现能力的组建和业务的组建,可以对业务进行封装。
3、执行环境层。在TVOS或Android体系架构里叫JNI,它其实是将C相关应用和组件通过这个环境层使得大家在Java的环境里运行,这就实现了C向Java体系的转变。
4、应用框架(虚拟机),虚拟机这一层有个好处,在某个环境下编译之后,只能跑所有虚拟机在上面都可以跑,它本身是中间件。
5、上面是App的应用。
由于应用框架层的存在使得我们开发更加容易。这是TVOS的体系架构,为什么TVOS能应用到智慧网关里去。
大家可能会有疑问,TVOS和Android是什么关系,我“抄袭”了这些专家们的图,右手是Android的图,下面是TVOS的图。框架上是完全一致的。
应该说TVOS是NGB的TV Android。TVOS对Android进行了哪些创新性或革命性的变革之后,使它能够应用到我们广电,而且将来能应用到智能家庭网关上?
安全网关,智能家庭网关我也会提到,一个重要的角色,就是安全的角色,如果严重谈不上,自然而然这个平台应用到家庭里去就无从谈起。我们TVOS在这一块考虑的是非常周到的。首先,它从芯片级能够保证整个平台的安全,因为所有的东西,大家想象一下,任何一个保险箱,如果说你密码锁做得再高级,箱体不坚固其实这就是个悖论的东西,没有什么太大的意义。安全芯片就恰恰起到这样的作用,使整个相关加密算法和密钥、关键数据、签名或者认证等相关数据都有了存储的空间。这是非常重要的。
自然而然,和芯片相关联的上面各种模块,各种加密的算法、各种签名的算法、密钥处理等相关都会应用到我们各种应用上,包括智能家庭网关、智能家居控制、金融等相关领域。
TVOS组件层也有相当大的改变,因为传统的Android层对NGB相关的东西是不太支持的,基本能靠大家应用层的研发去做一些处理。现在我们把DRM、DCS、NGB相干其他技术全部里内置到组件里,将来广电所有关于NGB的应用和组件,对开发者来说他可以直接用。对组件层里面核心的,包括网络等改写。除了汇编语言之外,C应该是效率最高的语言。对相关的网络处理、媒体相关处理其实是非常讲究效率的。这也是TVOS里非常好的一些想法。
大家可能也会想到,既然用C写的,为什么上面不用写呢?如果上面用C写,对应用的开发,特别是UI开发工作量是非常大的。Java相关开发,特别是在应用层的开发会更多超过C,C主要退居后面底层、后台相关应用。
执行环境层,TVOS叫TVM,它本身上是个NGB的虚拟机。这个需体机提供NGB相关API接口大家可以用得到。
TVM本质上是和JVM是完全兼容的,正是由于这种技术体系的集成,使得Android相关应用也能应用到我们TVOS里面来,使得TVOS在将来的发展上提供非常好的技术支撑的基础。
WEB的支持,TVOS按照WEB Kit的核,我们已经支持HTML5,H5在将来应用层的开发商是个必然的趋势,这样我们基于Android原生态相关的App应用在HTML5应用,原来的应用在这个平台上也能得到很好的体现,这样使我们平台具有非常好的兼容性和开放性。
电视还是TVOS的核心,首先的基础还是NGB业务,广大广电的核心业务——电视业务。
对执行环境层相关的变动,包括组件相关改进,这块东西让它尽快符合Android技术生态体系,这种生态环境的建立,不管从技术研发还是应用来说,可以为我们TVOS应用带来更多的活力,参与的技术人员也会更多。当然TVOS底层模块化组件化或硬件抽象层的硬件体系和架构,使得TVOS能够更好往前发展一方面可以兼容现有的硬件体系,将来一些新的硬件方案出来之后,它也能够更好往前发展,而且用组件的方式,使得它从1.0、2.0往上走时整个应用就有兼容性。
谈到家庭网关,我们多年来也在思考这个问题,到底家庭网关是个什么角色?家庭网关怎么构建它,保证它的应用。家庭网关首先一点,它是个网关Gateway,网关自然而然就是桥接的设备,也就是说它要实现家庭外网络和家庭内网络调节工作,这是个非常重要的功能。
它打通南北向网络,将Web、NGB、移动互联网络引入到家庭里来。它必须是家庭组网设备,只能将具有网络功能的家庭终端汇集起来,这也是它要承担的角色。
这个家庭网关必须承担很多业务,这些业务必须和家庭网关相关,业务它不仅仅是网关个人能够按照的工作,它一定会和上面的云平台相关联。这是我们认为网关要重点解决的几个问题。
国际上对网关也有相关认识和理解。
网关或者家庭内这么一个设备,OSGi(开放服务网关组织)对它也有一个描述。
首先,家庭网关需要开放和独立的平台,最终目标是希望成为标准,说白了这一定是标准化心态,所有业务都能够在上面跑,不能是私密、封闭的,苹果iOS就是这么一个问题,封闭的体系,就会使得它的生命力将来出现一定的问题。所以,网关它首先应该是个独立的开放平台。
第二,要具有较高独立性和保密性,这里强调了安全的特点,不安全你放在家里,所有应用都无从谈起。
第三,要支持不同的家庭联网的协议。将来家庭一定不只是一种组网协议。
第四,具有较高的可靠性,这需要兆芯这样的公司在芯片方面提供更好的支撑,操作上面提供更好的支撑,这样使得家庭网关才有可靠性的东西。
这是我们理解家庭网关所承担的角色。
1、网络的接入中心,南北向要打通,使得NGB、互联网、移动互联网等全部引入到家庭智慧网关里来,包括UC、Cabel猫、移动通讯等等,这需要网关所要承担的角色。
2、媒体中心,它要支持广电NGB业务,DB相关业务,实时点播、持续回看,对广电有优势的4K、8K等视频也有很好的支持。它是个媒体分发中心,转码的中心,视频存储中心,将来4K、8K到机顶盒上,家庭网关上除了这个东西还有一个很重要的转码角色。进来一个8M码率,你分发了之后速度要和手机一样。为什么视频处理也是媒体中心也是智能家庭网关里承担的角色,它一定要是转码
3、控制中心。家庭网络的覆盖,不仅仅是Wi-Fi的覆盖,包括智能家居、家庭安防等覆盖。
4、业务中心。广电的业务也能够支撑,其实媒体中心里,提供的功能,现在我们国家智慧城市、智慧社区、家庭网关都需要业务,这个业务就是智慧网关需要完成的任务。
5、安全管控中心。这是它一个基础的东西,很多的业务,简单的电视业务也要求可管可控,这是最基本的要求,我们在上面承载智慧城市相关业务,包括金融、医疗等数据是非常敏感的数据,如果没有安全的板块在里面,家庭网关将来可能会出现一些问题,这是我们对家庭网关的理解。
家庭网关要承担这样那样的功能,家庭网关会以什么样的形式存在,大家可能也在多种场合探讨过。大家都希望家庭网关是统一、集中式的网关,把所有的业务弄到一个盒子上,一个硬件设备上,让大家去承载。当然,这是非常好的一个愿景。但由于目前技术成本、业务发展方面的限制,我们认为智能网关的形态它首先是分布式、模块化的,短时间之内,不应该去苛求智能家居网关变成一个东西地去承载所有的业务。智慧家庭网关会以一两个部分为主,通过模块化的忙是进行扩展,这也是我们创新数字在家庭网关研发过程中,我们原来也做过一体化的智能家庭网关。
首先成本非常得高,这是毫无疑问的,卖给谁;现在没有承载所有的SoC芯片,这需要所有的芯片搭建起来,技术上面也是个挑战;相互之间的干扰也会是个问题;对用户需求来说,可能目前对每个家庭,他可能也不一定要你现在提供的所有业务,提供30、40种业务形态,它可能目前只需要前卫一点的智能家居,家里成员身体不太好的,可能需要智能医疗的,家里需要理财或金融相关板块,可能很少会有人所有都是都需要。说一,我认为物理形态上可能是分布式、模块化,软件应用上是扩展化的东西。
组网形态上,已经不是只有一种组网模式,Wi-Fi、Zigbee、BLE等等,一定是多种组网形态的统一体,可能智能家居是Zigbee,家庭安防是Wi-Fi的等相关应用。
智能网关在应用上,它首先是基于制的操作系统去搭建,比如TVOS;有个开放式的开发生态,TVOS非常得合适。
这是高锐在TVOS智能网关体系相关内容,因为TVOS的体系架构、Android体系架构决定了组件某些组件没有放到TVOS1.0甚至没有放到TVOS2.0里,我们可以通过自己的研发放到它的组件层和执行环境层里,把不一定纳入TVOS体系的相关应用也更好地呈现出来。
智能网关在家庭里的位置,内外网的打通,家庭组网。
基于目前的智能网关我们也开发了相关应用,我们的应用是智慧社区的应用,智慧社区的应用一个特点,以人为本,覆盖家、社区和城市,分了几大板块,我的家,我的社区,我的生活几大板块,这个设备和其他功能也是通过模块化的方式进行实现的。
智慧社区,网关上实现这些功能一定有云平台的东西,下面是相关的资源管道,数据中心、门户平台、和入口。
高锐视讯家庭网关图,首先是硬件层,通过各种模块扩展它,通过协议实现相互网关之间的通信,承载的TVOS,上面可能会有自己研发的相关模块的Push到TVOS里去。基于TVOS做了四大板块相关业务。
家庭网关相关应用,随着用户的使用一些常用的会移到前面来,不常用的会移到后面,比如金融、视频、娱乐、电子商务(常用)。
我们有四大板块:
1、我的家。现在体现的一点,社交应用也是将来不管哪个行业,智慧社区,智慧城市非常好的东西,包括家庭社交和社区社交、远亲不如近邻,这是社交里非常重要的东西。与家庭相关的家居、监控、医疗、视频电话、支付等等。
2、我的社区。社区有社区的自信,有社区政务,有物业的管理,也可以在平台上管理,包括报销、物业费,还有社区网络化管理,通过网络管理将政府管理流程和相关信息引入到我们平台上来。
3、我的城市。这个板块集合了很多智慧城市的东西,这个平台除了智慧城市之外还可以引入其他智慧城市的成果,目前的页面是基于HTML5开发的,它其实是云端或服务端推上来的,它的部署、升级和换代是非常方便,非常便利的。
4、我的生活。把日常生活各种应用都放在里面,包括各种电子商务平台、B2C、C2C、O2O、娱乐、游戏、水电煤气相关应用都在板块里,最基础的业务,比如点播、回看相关业务我们智能家庭网关同样支持。
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