摘要：在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的情況下，廣電物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成為了眾人矚目的焦點，作為運營商，如何將多種既有業(yè)務(wù)統(tǒng)一于廣電現(xiàn)有體系之下是技術(shù)的難點。文章通過分析，給出了基于廣電物聯(lián)網(wǎng)智能家居整體體系的設(shè)計方法，以期對于廣電乃至其他行業(yè)的多業(yè)務(wù)物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一支撐體系具有參考意義。
關(guān)鍵詞：廣電物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；結(jié)構(gòu)體系；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

0 引言
    目前，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是傳感網(wǎng)技術(shù)的迅速普及，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在國內(nèi)外呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢?，F(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為新一代信息技術(shù)的主要發(fā)展方向。在國外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐步進入了成熟發(fā)展期，而我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)和客戶資源，在物聯(lián)網(wǎng)這場新信息革命中處于領(lǐng)跑地位。作為廣電領(lǐng)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(wǎng)絡(luò)，在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)時，具有得天獨厚的優(yōu)勢。而作為物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系的設(shè)計是業(yè)務(wù)成敗的關(guān)鍵。

1 目前物聯(lián)網(wǎng)智能家居平臺的存在問題
    目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些智能家居的產(chǎn)品和服務(wù)平臺，但在實現(xiàn)各項業(yè)務(wù)的反饋時，所遇到的一個主要問題是在一個異構(gòu)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(wù)的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的精確反饋。具體來說，廣電物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系架構(gòu)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)品使用的通信技術(shù)竟有數(shù)十種之多。而國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)業(yè)部為首的“閃聯(lián)”和海爾牽頭的“E佳家”等數(shù)個標準化組織。物聯(lián)網(wǎng)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(wù)
    目前市場上的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和其后端業(yè)務(wù)支撐平臺大多采用的是單對單模式，即一個業(yè)務(wù)應用對應一個后端平臺，這大大地簡化了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)的時候，分散的業(yè)務(wù)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(shù)據(jù)庫環(huán)境不一致
    數(shù)據(jù)庫環(huán)境不一致的主要原因是由于各項業(yè)務(wù)應用不同所造成的。每項物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)都有其單獨的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，除了數(shù)據(jù)庫設(shè)計的問題外，還包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計各異、支持數(shù)據(jù)類型不同等問題，譬如每項業(yè)務(wù)應用單獨運行，都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)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(wù)與業(yè)務(wù)之間如何進行信息共享
    作為智能家居的組成部分，業(yè)務(wù)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(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，同時又與信息安全息息相關(guān)。
1．5 平臺和業(yè)務(wù)無法有效維護
    目前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(wù)，就需要專業(yè)的平臺技術(shù)商提供專業(yè)的技術(shù)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(wù)邏輯的改動，都需要專門的技術(shù)人員上門進行服務(wù)，既費時也費力，同時還對業(yè)務(wù)的長期開展和平臺的長期運行不利。

2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    圖1所示是廣電物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的整體邏輯架構(gòu)。整個廣電物聯(lián)網(wǎng)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(wù)結(jié)構(gòu)。這兩者的關(guān)系密不可分，底層設(shè)計對物聯(lián)網(wǎng)平臺的構(gòu)建具有重大影響，反之，上層的設(shè)計也在很大程度上對底層業(yè)務(wù)的開展產(chǎn)生著影響。

2．1 底層基礎(chǔ)設(shè)計
2．1．1 終端節(jié)點的設(shè)計
    作為廣電運營商，終端節(jié)點不是主要的業(yè)務(wù)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(chǎn)品種類繁多，標準不統(tǒng)一，因此，這是目前智能家居業(yè)務(wù)終端節(jié)點設(shè)計管理的主要障礙。標準化是廣電智能家居業(yè)務(wù)的長期目標之一，但在現(xiàn)階段，該目標存在一定難度，因此，設(shè)計時應暫時容忍終端節(jié)點產(chǎn)品的標準問題，而考慮用其他設(shè)計途徑回避該問題。
2．1．2 網(wǎng)關(guān)的設(shè)計
    網(wǎng)關(guān)是智能家居產(chǎn)品的重要組成部分，目前的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品解決方案很多，各種通信標準的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)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(wǎng)關(guān)應與機頂盒結(jié)合，進行一體化設(shè)計，但這種設(shè)計存在的問題：一是目前市場上機頂盒與網(wǎng)關(guān)一體化設(shè)計的產(chǎn)品較少，市場對于這種設(shè)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(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，若機頂盒與網(wǎng)關(guān)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(shè)計，大量舊型號的機頂盒將無法開展廣電智能家居業(yè)務(wù)；第四，目前許多物聯(lián)網(wǎng)智能家居終端產(chǎn)品采用了無線通訊技術(shù)，由于機頂盒位置的固定性，如果網(wǎng)關(guān)與機頂盒一體化設(shè)計，則可能會出現(xiàn)信號無法最優(yōu)化的情況。因此，在現(xiàn)階段，網(wǎng)關(guān)還是與機頂盒分離，一體化產(chǎn)品只能作為遠期目標。智能網(wǎng)關(guān)的具體功能：一是協(xié)議的轉(zhuǎn)換，即將不同傳輸標準的底層節(jié)點業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的方式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的傳輸格式；二是業(yè)務(wù)的識別，由于業(yè)務(wù)將通過統(tǒng)一的通道進行上傳，多業(yè)務(wù)對單一平臺的模式就要求必須對業(yè)務(wù)加以區(qū)別，每個智能網(wǎng)關(guān)聯(lián)結(jié)單項業(yè)務(wù)的所有節(jié)點，然后通過軟件對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加上業(yè)務(wù)識別碼幀頭后才能進行上傳。
2．1．3 機頂盒的設(shè)計與底層管理
    機頂盒的具體功能如下：
    (1)數(shù)據(jù)的上下行通道中的所有節(jié)點的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)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。
    (2)機頂盒是數(shù)據(jù)反饋結(jié)果的展現(xiàn)平臺。
    (3)機頂盒是底層管理的中心，負責對底層網(wǎng)關(guān)和節(jié)點的管理，包括節(jié)點、網(wǎng)關(guān)的添加與刪除，網(wǎng)關(guān)及機頂盒的軟件升級，以及對某些終端節(jié)點的操作等。
    (4)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(wù)的操作。
2．2 上層結(jié)構(gòu)設(shè)計
2．2．1 支撐平臺的設(shè)計
    支撐平臺是整體結(jié)構(gòu)的上層核心，所有通過網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)都需要通過平臺這個關(guān)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：
    (1)用戶身份的識別。由于從機頂盒和智能終端上傳的數(shù)據(jù)帶有身份信息識別碼，所以，支撐平臺首先要對其發(fā)起數(shù)據(jù)請求，并對數(shù)據(jù)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。
    (2)業(yè)務(wù)邏輯的分解。所有業(yè)務(wù)邏輯在平臺根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯識別碼被分解為單一業(yè)務(wù)，然后經(jīng)過比對，再送入上層應用中進行進一步的處理。
    (3)平臺是上層結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)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(wù)支持)系統(tǒng)的門戶，用戶管理數(shù)據(jù)可通過平臺與BOSS系統(tǒng)進行通訊，負責業(yè)務(wù)的開啟、關(guān)閉和計費等。
2．2．2 應用結(jié)構(gòu)的設(shè)計
    應用是廣電網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)的服務(wù)關(guān)鍵，負責對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行相應的處理，并對處理結(jié)果進行反饋。其主要的功能有：
    (1)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺的邏輯分解后，被送入相對應的應用進行處理。
    (2)處理結(jié)果生成歷史記錄后，被送入數(shù)據(jù)庫保存。
    (3)通過外聯(lián)方式對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果進行反饋，如派專業(yè)人員上門服務(wù)等，同時通過自上而下的模式把反饋結(jié)果返回機頂盒和手機等設(shè)備進行呈現(xiàn)。涉及到對終端操作的，則通過機頂盒對終端發(fā)出控制指令，如觸發(fā)報警等。
    (4)關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)應用之間不進行通訊(如老人看護與健康醫(yī)療相關(guān)業(yè)務(wù)等)，可共用部分數(shù)據(jù)，但不進行直接通訊，涉及到的共有數(shù)據(jù)都可通過接口與數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)業(yè)務(wù)環(huán)境的搭建
    數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)環(huán)境是體系結(jié)構(gòu)搭建的難點之一，涉及到平臺之間的相互融合和數(shù)據(jù)安全等一系列問題，因此，它需要完成以下功能：一是數(shù)據(jù)的請求業(yè)務(wù)，即當平臺請求用戶身份識別或者應用請求數(shù)據(jù)時，向平臺或者應用發(fā)送數(shù)據(jù)；二是數(shù)據(jù)的維護、更新和操作。
2．2．4 BOSS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(wù)。當用戶通過平臺經(jīng)過身份驗證登陸后，BOSS系統(tǒng)便可進行管理數(shù)據(jù)的操作，這主要有用戶的計費和用戶業(yè)務(wù)的開通與關(guān)閉等。

3 業(yè)務(wù)流程
    本系統(tǒng)的典型業(yè)務(wù)流程場景包括以機頂盒為核心的簡單流程、經(jīng)過遠程終端登陸平臺的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺的復雜流程。其中，以機頂盒為核心的不經(jīng)過平臺的簡單業(yè)務(wù)流程圖如圖2所示。

    在圖2中，當傳感器節(jié)點發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被上傳至網(wǎng)關(guān)，加上網(wǎng)關(guān)代碼(同時也是業(yè)務(wù)代碼)，網(wǎng)關(guān)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至機頂盒應用層。機頂盒應用層對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行處理，并根據(jù)處理結(jié)果或者用戶判斷的方式?jīng)Q定是否進行操作。如果操作，即發(fā)送操作信號，將數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)關(guān)／業(yè)務(wù)代碼發(fā)送至相應網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再通過操作信號中的設(shè)備碼將操作信號發(fā)送至終端節(jié)點。該業(yè)務(wù)流程適用于較為簡單的不需要平臺上傳處理的業(yè)務(wù)。
    經(jīng)過遠程終端登陸平臺的業(yè)務(wù)流程圖如圖3所示。與以機頂盒為核心但不經(jīng)過平臺的簡單業(yè)務(wù)相比，圖3所示的經(jīng)過遠程終端登陸平臺的業(yè)務(wù)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(wù)數(shù)據(jù)進行處理，然后進行相應的操作。

    圖4所示是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺的復雜流程圖。圖4中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳至相應業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)，加上網(wǎng)關(guān)代碼以區(qū)別業(yè)務(wù)，再通過機頂盒這個上傳通道上傳至平臺；平臺經(jīng)過身份認證識別后，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)業(yè)務(wù)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(wù)數(shù)據(jù)進行反饋，則通過自上而下的方式將帶有設(shè)備碼及網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)碼的操作指令發(fā)至平臺：平臺根據(jù)機頂盒將操作碼發(fā)送至機頂盒，機頂盒再根據(jù)業(yè)務(wù)碼轉(zhuǎn)發(fā)至業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)，業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)再根據(jù)設(shè)備碼將操作數(shù)據(jù)發(fā)送至終端進行操作，同時，機頂盒顯示反饋操作結(jié)果。

4 結(jié)語
    作為一個蓬勃發(fā)展的朝陽行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)受到了人們的廣泛關(guān)注，而其整體架構(gòu)的構(gòu)建—直是實際應用的最大障礙。作為廣電行業(yè)開始物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵，其整體體系架構(gòu)的構(gòu)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(chǔ)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(gòu)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(chǎn)業(yè)鏈的和諧發(fā)展。