一种基于绿色设计理念的终端产品（机顶盒）实现方案

税国梅，李洪斌，李廷尉

（四川九州电子科技股份有限责任公司，绵阳 621000）

1 环境友好的模块化设计

针对家庭网络终端产品的快速设计、节能节材、易拆卸回收及再制造性等需求，将绿色设计理念与模块化设计方案有机结合。通过在家庭网络终端产品开发过程中，引入硬件模块化设计和软件统一管理，开展产品的客制化、通用化等模块化策略研究，实现产品快速设计、快速开发、资源节约、节能降耗等绿色需求。

1.1 硬件模块化设计

广电行业的终端产品表面看似产品形态太多，OTT/DVB/基本型/融合型（不同数据模块），但各种产品密切关联，基本上都是在OTT形态上，扩展不同的功能，从而形成满足不同用户要求的产品。基于这个特点，如果采用标准化模块设计，首先设计出OTT（基板），同时在预留出标准接口，这样做到各子模块接口统一，尺寸统一，并采用类似搭积木的方式，就可以实现灵活多变的各种形态产品。如图1所示：

图1 产品系统框图

1.2 各种模块组合的产品方案介绍

（1）OTT基本型：该方案的输出接口具有完整OTT所需接口：HMDI/USB/AV/SPDIF/LAN，同时预留两个标准接口，排针插座1和排针插座2，作为扩展使用。网口连接如图红线指示，虚线表示该产品形态不需要，该产品形态只有1个网口，作为OTT 数据交互。

（2）OTT+AP型：该方案在OTT基本型上，排针插座1接AP，AP模块采用标准接口，不同方案的AP可替换。网络接口如红线所示。该产品具有网关的功能，能够实现家庭组网。

（3）DVB基本型：该方案在OTT基本型上，排针插座2接TUNER子板，TUNER子板采用标准接口，不同方案的TUNER子板可替换，实现直播业务。该基本的网口如红线所示，只具有调试功能。

（4）DVB+AP型：该方案在OTT基本型上，排针插座1接AP；排针插座2接TUNER模块，该产品具有网关功能。

（5）DVB+数据接入模块型：该方案在OTT基本型上，排针插座2接数据接入模块，数据接入模块含TUNER功能。模块采用标准接口，大小尺寸固定，数据模块可以是不同方案的CM/EOC/MOCA 等。数据模块的数据接入到CPU的FE2，实现点播业务，FE2和FE1桥接，FE1接到外部网口，其他设备可实现上外网功能。

（6）DVB+数据接入模块+AP型：该方案在DVB+数据接入型上，排针插座1接AP；排针插座2 姐数据模块，数据模块包含TUNER功能。数据模块的数据接入到AP的PORT1（WAN）口，AP对业务分发，PORT2（LAN）口接到CPU的FE2，实现点播业务；PORT3和PORT4（LAN）同一局域网段，实现家庭组网、多屏互动等功能。该产品是高端的融合网关产品。

图2 各种模块组合的产品图示

2 软件的统一管理

针对多种产品形态的硬件设计方案，软件上也需要能够做到快速识别、统一管理，减少软件的重复开发，产品才能有效推广，如何能够做到统一管理呢？通过CPU的AD（模拟转数字）功能接口，采用两颗分压电阻产生不同的电压（如图3），从而对应不同的产品形态。在系统启动时，通过硬件引导软件识别到该引脚的电压后，就可确定出是什么形态产品，从而进入对应产品状态的应用软件，达到软件的统一管理。减少开发的过程和开发数量，达到高效绿色开发的目的。如图3所示：

图3 AD管脚电压与产品形态对应表

3 可拆卸回收的绿色设计

从原材料的循环利用以及零器件的拆解分离角度，开展产品的易拆解回收策略研究。在产品设计阶段，结合具体产品的特征和要求，满足产品功能与性能的基础上，选用兼容材料、再生材料及可重复利用等易拆解回收的材料和零件。在材料替代方面：通过将目前的钣金件加塑胶件的结构模式转换为全塑料件的设计，大力推进塑料件替代金属件的进程，减少高能耗的钢材使用量，减少原材料在采掘和加工过程中的能耗和对环境的污染，最大程度地节约资源。在零器件设计方面：通过大幅度减少结构零件数量，减少单台机器螺钉的使用量，达到便于拆解回收，降低设计制造成本的目的。

4 低功耗节能设计

对于基本型的OTT或DVB机顶盒，电源采用轻载高效方案，产品低功耗设计，待机时只保留最小系统运行，功耗小于0.5W，满足1级能效要求。而对于融合型产品，设计出了这个既能满足能效要求，又能满足用户使用要求的融合型机顶盒供电管理系统。首先，用户可通过机顶盒菜单选择待机后Wi-Fi 功能是否关断或开启，若关断Wi-Fi功能，待机时机顶盒主板就关断Wi-Fi模块和数据的供电；若开启Wi-Fi，待机时机顶盒主板不关断Wi-Fi模块的供电，在该种模式下，Wi-Fi模块可智能控制数据的供电，若待机一段时间内Wi-Fi模块都未检测到用户数据的交换，Wi-Fi模块自动关断数据模块的供电，当Wi-Fi模块再次检测到用户数据请求，则自动开启数据模块的供电。从而避免了机顶盒在闲置时数据所产生的额外功耗，可延长机顶盒的使用寿命。

5 结束语

本文提出的绿色设计理念的终端产品实现方案，主要通过模块化设计，接口统一，多个形态模块产品的具体实现方案，根据不同的需求进行自由组合，形成满足不同客户需求的产品形态。另外，在材料选用方面充分采用绿色环保材料和器件，在功耗设计方面采用低功耗节能设计。从而达到绿色设计的全新理念。■