多屏交互移动智能终端新型应用系统研究

罗轶 宋海权 张明 杨薇

摘要：本文采用面向移动互联网及TD-LTE，依托核心引擎组件、云服务平台及内容资源，阐述具有自主知识产权的多屏交互移动智能终端新型应用系统。该应用系统支持主流操作系统，实现多种新型人机交互技术，具有安全可信的用户信息管理及应用信息管理能力。

关键词：移动互联网;TD-LTE;多屏交互移动智能终端

中图分类号：TP311        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）34-0213-02

把握三网融合契机，通过“三网融合”将传统广电由单向电视信号传输转变为以电视为终端的数字家庭服务中心，结合智能移动终端控制系统，对于用户而言，这意味着一部智能移动终端就可掌控整个“家庭”，实现智能上网、环境监控、多屏电视控制、智能开关控制、家电智能遥控。

1 系统体系架构

基于移动互联网及TD-LTE多屏交互云服务应用系统的总体框架主要包含六个层次，即基础平台层、数据资源管理层、应用支撑层、多终端引擎组件、业务层和终端接入层。

在多屏交互的智能终端系统中重点是数据共享、安全认证、互动感知等方面，本文针对该系统体系中比较重要的两个部分，数据资源管理层及多终端引擎组件部分进行重点描述。

2 数据资源共享

多屏交互系统通过制定规范化的共享数据标准，实现系统间信息的互连、互通、互操作。要实现系统间数据的共享，只有做到在编码上、数据格式上、数据交换方式上进行统一，才能保证数据是一致统一的，所以必须针对共享数据建立共同遵守的标准规范，实现对数据交换和数据共享的有效管理。系统在全局考虑、统一设计时，根据各子平台（系统）分管业务的范围和职责不同，再结合各子平台（系统）自身的特点，进行统一的规划和设计。既要保证不同业务活动数据的独立性，又要保证共享数据的一致性，这就需要建立面向各系统进行联机事务处理的业务数据库。

2.1共享数据

共享数据包括应用组件管理、用户安全认证的基础数据、对基础数据描述的元数据、以及标准代码数据、系统间共享业务数据。未来保证系统运行的稳定性及健壮性，需要对系统进行应用服务器冗余设计、数据库灾备设计。这也使得共享数据一致性问题是应用服务器冗余、数据灾难备份中心都需要考虑的关键问题。对于需要在系统间共享的数据从业务范围上划分，共享数据由一些关联系统必须的重要基础数据构成。基础数据还可以细分为相应的属性数据，即基准元记录。

（1）基准元记录

基准元记录是指在数据共享平台上对实体进行唯一表示的数据字段集合。基准数据必须保证在整个平台中唯一性和一致性，将来扩展到其他系统也是一致的。

（2）基础数据

基础数据是指数据共享平台中对实体进行操作及管理的常用基本信息，以及各业务系统在日常运行过程中需要操作的面向业务的基本数据。在共享数据平台上对基础数据一致性的保证必须建立在基准元数据的一致性基础上进行。同时面对基础数据一致性的问题，需要通过对数据共享平台与交换平台建立相应的机制、管理办法、数据规范等来保证。

（3）元数据描述标准

元数据描述标准包括数据的描述及应用系统代码的描述，两者都是由专门的数据灾备系统负责维护和更新，并统一发布给各业务子系统。由于各子系统运行的代码在版本上可能和灾备数据中心最新发布的版本不一致，所以各子业务系统需要保证共享数据必须遵循统一的规范和标准。这样即使数据灾备中心下发的代码版本和目前系统运行的版本存在不一致的臨时态下，不会造成数据紊乱。如果不从数据的规范上进行统一，则很容易在代码版本更新过程中造成业务冲突、数据紊乱。因为应用服务器具有冗余运行的情况，所以在系统更新上采取逐步过渡迁移的方案，尽量降低对业务造成影响。

（4）共享业务数据

共享业务数据是指多个强相关的业务系统之间需要从局部系统间存在高耦合共享的数据。因随着各业务系统之间的业务融合，对各共享业务数据进行严格的事务管理，共享业务数据以业务数据的系统为准。

2.2共享数据库设计

共享数据库是实现各业务子系统间信息互连、互通的数据基础。对共享数据库的设计、建立、完善上需要采取逐步扩展的策略，通过不断的递归式的完善，最终达到数据整体上的一致性、完整性和准确性。

共享数据库的建立是一个反复迭代和优化的过程，首先需要基于业务驱动的方式进行，要对各业务子系统提供基础数据经反复确认后才可以存入基准元记录数据库。在基准元记录数据库的基础上，不断补充其他的信息，最终形成应用组件、用户安全认证、云资源信息等相互关联的基础数据库。

3 多终端应用引擎

3.1安全认证组件系统

建设云安全基础服务资源群，主要的建设内容包括对虚拟机进行安全隔离、虚拟机安全监控、虚拟机安全迁移和虚拟机安全镜像等云安全基础服务。运用虚拟技术实现不同系统平台之间的跨越，通过安全认证组件系统纵贯云安全应用服务、云安全平台服务和云安全基础设施服务所有层次，对包含不同安全域和具有多个安全级别的整个系统的运维安全情况进行跨安全域、跨安全级别的综合管理。

3.2人机交互组件系统

（1）语音交互组件

语音交互组件主要是面向移动TD-LTE网络及互联网提供语音交互服务。语音交互组件主要是面向设备终端提供在电信级语音服务平台ISP基础上为TD制式移动终端应用程序提供多路并发的语音合成、语音识别、语音听写功能。关键解决了语音降噪等技术难点，实现语音交互组件向终端侧迁移。

（2）体感交互组件

体感交互组件主要是面向设备终端提供对移动TD-LTE网络及互联网提供体感交互服务。交互组件通过前端图像捕捉并通过TD-LTE网络回传，实现体感交互感知，结合了计算机视觉、机器学习、模式识别及极端级图形学，通过体感设备识别参与者肢体位置，并分析姿势及动作，然后将识别到的姿态信息发送到进过摄像机标定的实拍场景中，进而与场景中的虚拟对象进行交互。

（3）图像识别组件

面向设备终端的图像识别组件主要是从方便用户交互的角度进行设计，按照该组件的设备用户可以通过摄像头扫描条形码、简单输入关键字、扫描二维码等方式即可通过浏览器快捷地浏览网页、下载音视频、获取互动优惠券、参与互动游戏（抽奖、摇一摇等）实现电视屏与手机屏的互动。

4 结论

通过本文介绍的示范工作，四川省有线广播电视网络股份有限公司打造了三网融合的数字家庭云服务平台：实现各厂商机顶盒与主流品牌手机的联动控制，兼容各时期、各版本机顶盒及各厂商品牌，实现电视与手机客户端软件、WAP及短信控制交互，通过多屏结合的信息服务手段实现文化服务多渠道传播及广告多屏投递;将手机作为数字家庭控制端，解决对各品牌可遥控家电的控制与管理，结合相关设备可实现全面智能控制;结合云技术服务平台实现远程异地多屏联动及数字家庭的远程服务。通过三网融合的数字家庭云服务平台示范工程，带动设备厂商、内容制作及广告业服务等相关行业的共同发展。

参考文献：

[1] 徐立.基于三网融合背景下的数字电视终端技术及其发展[J].科技传播，2016（17）：74-75.

[2] 黄毅然.三网融合背景下数字电视终端技术应用及其发展趋势研究[J].无线互联科技，2016（13）：140-141.

[3] 修东海.浅谈三网融合背景下的数字电视技术及其应用[J].数字技术与应用，2012（1）：149.

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