引言

目前，隨著信息技術的迅猛發(fā)展，特別是傳感網技術的迅速普及，物聯網業(yè)務在國內外呈現蓬勃發(fā)展的態(tài)勢?，F在,物聯網已經成為新一代信息技術的主要發(fā)展方向。在國外，物聯網技術已經逐步進入了成熟發(fā)展期，而我國的物聯網產業(yè)在中央一系列政策扶植下也迅速發(fā)展。其中，運營商由于掌握了大量的網絡和客戶資源，在物聯網這場新信息革命中處于領跑地位。作為廣電領域的運營商，廣播電視由于擁有大量的家庭用戶資源和成熟的傳輸網絡，在發(fā)展物聯網智能家居業(yè)務時,具有得天獨厚的優(yōu)勢。而作為物聯網智能家居業(yè)務的基礎，物聯網智能家居體系的設計是業(yè)務成敗的關鍵。

1目前物聯網智能家居平臺的存在問題

目前市場上已經出現了一些智能家居的產品和服務平臺,但在實現各項業(yè)務的反饋時，所遇到的一個主要問題是在一個異構環(huán)境下，如何用一種統(tǒng)一的方式組織和處理來自不同業(yè)務的數據，并實現不同業(yè)務的精確反饋。具體來說，廣電物聯網智能家居體系架構通常需要解決下面一些問題。

1.1傳輸標準不統(tǒng)一

目前，市場上的物聯網產品通信標準繁雜，例如Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee以及各大廠家基于這些標準衍生出的私有標準，市面上的物聯網產品使用的通信技術竟有數十種之多。而國內物聯網標準化組織山頭林立的特點，又加劇了傳輸標準統(tǒng)一的難度。僅智能家居方面就存在以信息產業(yè)部為首的“閃聯”和海爾牽頭的“E佳家”等數個標準化組織。物聯網傳輸標準在短時間無法統(tǒng)一是統(tǒng)一平臺面對的第一個難點。

1.2單一平臺無法處理多業(yè)務

目前市場上的物聯網產品和其后端業(yè)務支撐平臺大多采用的是單對單模式，即一個業(yè)務應用對應一個后端平臺，這大大地簡化了物聯網產品的開發(fā)難度，但卻加劇了部署和整合的難度。當大規(guī)模部署物聯網智能家居業(yè)務的時候，分散的業(yè)務和平臺大大提高了系統(tǒng)的復雜性，也帶來了部署和維護方面的問題，同時也極大地影響了用戶的體驗。

1.3數據庫環(huán)境不一致

數據庫環(huán)境不一致的主要原因是由于各項業(yè)務應用不同所造成的。每項物聯網智能家居業(yè)務都有其單獨的數據庫設計，除了數據庫設計的問題外，還包括數據結構設計各異、支持數據類型不同等問題，譬如每項業(yè)務應用單獨運行，都會產生大量的數據，這些數據無法有效地共享。所以就需要一種方法來解決這個問題。

1.4業(yè)務與業(yè)務之間如何進行信息共享

作為智能家居的組成部分，業(yè)務之間的信息共享是急需解決的問題，這涉及到公有信息的共享和關聯業(yè)務的實現，同時又與信息安全息息相關。

1.5平臺和業(yè)務無法有效維護

目前的物聯網產品和后端平臺都普遍存在維護升級困難的問題。如果平臺需要增加或者刪除業(yè)務，就需要專業(yè)的平臺技術商提供專業(yè)的技術支持，這幾乎無法在普通平臺管理員的管理下完成；而對于終端節(jié)點的任何改動，例如軟件升級，節(jié)點的增加或者刪除，業(yè)務邏輯的改動，都需要專門的技術人員上門進行服務，既費時也費力，同時還對業(yè)務的長期開展和平臺的長期運行不利。

2整體結構設計

圖1所示是廣電物聯網智能家居系統(tǒng)的整體邏輯架構。整個廣電物聯網智能家居體系可以分為兩部分，即以機頂盒為核心的底層部分和建筑在底層之上的以智能家居平臺為核心的后端服務結構。這兩者的關系密不可分，底層設計對物聯網平臺的構建具有重大影響，反之，上層的設計也在很大程度上對底層業(yè)務的開展產生著影響。

2.1底層基礎設計

2.1.1終端節(jié)點的設計

作為廣電運營商，終端節(jié)點不是主要的業(yè)務方向，因此終端節(jié)點以集成為主。目前市場上的智能家居終端產品種類繁多,標準不統(tǒng)一，因此，這是目前智能家居業(yè)務終端節(jié)點設計管理的主要障礙。標準化是廣電智能家居業(yè)務的長期目標之一，但在現階段，該目標存在一定難度，因此，設計時應暫時容忍終端節(jié)點產品的標準問題，而考慮用其他設計途徑回避該問題。2.1.2網關的設計

網關是智能家居產品的重要組成部分，目前的網關產品解決方案很多，各種通信標準的網關產品層出不窮。從系統(tǒng)集成化和廣電特色的角度出發(fā)，智能網關應與機頂盒結合，進行一體化設計，但這種設計存在的問題：一是目前市場上機頂盒與網關一體化設計的產品較少，市場對于這種設計支持力度還存在不足;二是目前終端廠商的解決方案中，大多包括有智能網關產品，若機頂盒與網關做強制捆綁，又會涉及到廠家利益分配問題；第三，如果采用一體化設計，大量舊型號的機頂盒將無法開展廣電智能家居業(yè)務;第四，目前許多物聯網智能家居終端產品采用了無線通訊技術，由于機頂盒位置的固定性，如果網關與機頂盒一體化設計，則可能會出現信號無法最優(yōu)化的情況。因此，在現階段，網關還是與機頂盒分離，一體化產品只能作為遠期目標。智能網關的具體功能：一是協(xié)議的轉換，即將不同傳輸標準的底層節(jié)點業(yè)務數據通過統(tǒng)一的方式轉換為統(tǒng)一的傳輸格式；二是業(yè)務的識別，由于業(yè)務將通過統(tǒng)一的通道進行上傳，多業(yè)務對單一平臺的模式就要求必須對業(yè)務加以區(qū)別，每個智能網關聯結單項業(yè)務的所有節(jié)點，然后通過軟件對業(yè)務數據加上業(yè)務識別碼幀頭后才能進行上傳。

2.1.3機頂盒的設計與底層管理

機頂盒的具體功能如下：

數據的上下行通道中的所有節(jié)點的業(yè)務數據都通過機頂盒上傳，而反饋信號也通過機頂盒這個通道返回。

機頂盒是數據反饋結果的展現平臺。

機頂盒是底層管理的中心，負責對底層網關和節(jié)點的管理，包括節(jié)點、網關的添加與刪除，網關及機頂盒的軟件升級，以及對某些終端節(jié)點的操作等。

對于部分簡單應用的操作，機頂盒還應有一個小應用層，并有其對應的界面，能完成對一些簡單業(yè)務的操作。

2.2上層結構設計

2.2.1支撐平臺的設計

支撐平臺是整體結構的上層核心，所有通過網絡上傳的數據都需要通過平臺這個關鍵節(jié)點才能進行下一步處理，因此，它需要完成一系列復雜的功能。主要有：

用戶身份的識別。由于從機頂盒和智能終端上傳的數據帶有身份信息識別碼，所以，支撐平臺首先要對其發(fā)起數據請求，并對數據庫中存儲的用戶信息進行比對，符合要求才能進行下一步操作。

業(yè)務邏輯的分解。所有業(yè)務邏輯在平臺根據業(yè)務邏輯識別碼被分解為單一業(yè)務，然后經過比對，再送入上層應用中進行進一步的處理。

平臺是上層結構管理的核心，擁有獨立的管理界面，管理員可以通過平臺對上層應用進行改動維護，對數據進行刪除、添加、更新等一系列操作，同時管理員也可以通過平臺對機頂盒的管理模塊進行遠程支持(例如向機頂盒進行軟件更新支持等)。

(4)平臺同樣是BOSS(服務支持)系統(tǒng)的門戶，用戶管理數據可通過平臺與BOSS系統(tǒng)進行通訊，負責業(yè)務的開啟、關閉和計費等。

2.2.2應用結構的設計

應用是廣電網智能家居業(yè)務的服務關鍵，負責對業(yè)務數據進行相應的處理，并對處理結果進行反饋。其主要的功能有:

業(yè)務數據經過平臺的邏輯分解后，被送入相對應的應用進行處理。

處理結果生成歷史記錄后，被送入數據庫保存。

通過外聯方式對業(yè)務數據的處理結果進行反饋，如派專業(yè)人員上門服務等，同時通過自上而下的模式把反饋結果返回機頂盒和手機等設備進行呈現。涉及到對終端操作的,貝雁過機頂盒對終端發(fā)出控制指令，如觸發(fā)報警等。

關聯業(yè)務應用之間不進行通訊(如老人看護與健康醫(yī)療相關業(yè)務等)，可共用部分數據，但不進行直接通訊，涉及到的共有數據都可通過接口與數據模塊通訊獲得，故可避免應用之間的影響，降低系統(tǒng)復雜性，提高體系的模塊化程度。2.2.3數據業(yè)務環(huán)境的搭建

數據業(yè)務環(huán)境是體系結構搭建的難點之一，涉及到平臺之間的相互融合和數據安全等一系列問題，因此，它需要完成以下功能：一是數據的請求業(yè)務，即當平臺請求用戶身份識別或者應用請求數據時，向平臺或者應用發(fā)送數據；二是數據的維護、更新和操作。

2.2.4BOSS系統(tǒng)的連接

平臺作為身份識別的門戶，還承擔著與BOSS系統(tǒng)連接的業(yè)務。當用戶通過平臺經過身份驗證登陸后，BOSS系統(tǒng)便可進行管理數據的操作，這主要有用戶的計費和用戶業(yè)務的開通與關閉等。

3業(yè)務流程

本系統(tǒng)的典型業(yè)務流程場景包括以機頂盒為核心的簡單流程、經過遠程終端登陸平臺的業(yè)務流程和業(yè)務數據經過平臺的復雜流程。其中，以機頂盒為核心的不經過平臺的簡單業(yè)務流程圖如圖2所示。

在圖2中，當傳感器節(jié)點發(fā)現數據異常時，業(yè)務數據被上傳至網關，加上網關代碼(同時也是業(yè)務代碼)，網關將業(yè)務數據轉發(fā)至機頂盒應用層。機頂盒應用層對業(yè)務數據進行處理，并根據處理結果或者用戶判斷的方式決定是否進行操作。如果操作，即發(fā)送操作信號，將數據根據網關/業(yè)務代碼發(fā)送至相應網關，網關再通過操作信號中的設備碼將操作信號發(fā)送至終端節(jié)點。該業(yè)務流程適用于較為簡單的不需要平臺上傳處理的業(yè)務。

經過遠程終端登陸平臺的業(yè)務流程圖如圖3所示。與以機頂盒為核心但不經過平臺的簡單業(yè)務相比，圖3所示的經過遠程終端登陸平臺的業(yè)務流程的主要區(qū)別是通過遠程終端對平臺進行身份驗證和登陸，然后以遠程方式訪問機頂盒，并對相應的業(yè)務數據進行處理，然后進行相應的操作。

圖2以機頂盒為核心不經過平臺的簡單業(yè)務流程

圖3經過遠程終端登陸平臺的業(yè)務流程

圖4所示是業(yè)務數據經過平臺的復雜流程圖。圖4中,業(yè)務數據上傳至相應業(yè)務網關，加上網關代碼以區(qū)別業(yè)務，再通過機頂盒這個上傳通道上傳至平臺；平臺經過身份認證識別后，將業(yè)務數據根據業(yè)務號進行邏輯區(qū)分，并上傳至相應的應用進行處理，同時生成歷史記錄存儲。若需要對業(yè)務數據進行反饋，則通過自上而下的方式將帶有設備碼及網關業(yè)務碼的操作指令發(fā)至平臺；平臺根據機頂盒將操作碼發(fā)送至機頂盒，機頂盒再根據業(yè)務碼轉發(fā)至業(yè)務網關，業(yè)務網關再根據設備碼將操作數據發(fā)送至終端進行操作，同時，機頂盒顯示反饋操作結果。

4結語

作為一個蓬勃發(fā)展的朝陽行業(yè)，物聯網受到了人們的廣泛關注，而其整體架構的構建一直是實際應用的最大障礙。作為廣電行業(yè)開始物聯網業(yè)務的關鍵，其整體體系架構的構建應從實際出發(fā)，采取循序漸進的方式逐步整合，在此基礎上求新求變，而不應一步登天。另外，用戶體驗是重中之重，體系的構建應將用戶體驗作為基本的考慮視角；同時還應兼顧各分系統(tǒng)廠商的利益，以此帶動整個產業(yè)鏈的和諧發(fā)展。

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