【摘要】本文阐述项目基于TVOS机顶盒体系的人工智能化智慧家居研发及发展。
【关键字】 TVOS 语音人工智能 智慧家居 物联网
引言
伴随着信息技术产业的不断革新和强力推动，新媒体传播以前所未有的手段和方式影响着现代人，电视、报纸、电台等传统媒体“行业龙头”的地位已受到严重冲击。广播电视台，特别是有限网络有限公司在当前的环境下，如何寻求突破，是摆在面前的重要课题。另一方面：随着科技的发展，物联网技术的不断进步，使得智能家居产品以智能、便捷、安全的功能体现，给人们的生活带来新的改变、让生活变得更为舒适安心，因而受到消费者的追捧。
二.系统平台的构成及特点
安吉广电基于TVOS机顶盒体系的人工智能化家居是机顶盒的延展功能与智能家居场景运用的融合就是广电智能家居系列产品的核心内容。通过充分利用广电的内容优势和机顶盒的剩余计算能力，借助语音遥控等交互方式，打造出最佳的用户体验，发挥人工智能的技术优势引领广电走向全新的智能时代，实现电视屏和用户体验的深度及交互融合，引入的新的操控体验，赋予了机顶盒和智能家居的人机智能交互新能力。新功能不仅可以极大丰富用户的娱乐体验，提高用户使用机顶盒的频率，还能有效提升用户粘性，激发用户日渐消沉的开机欲。
广电行业面临的IPTV、OTT、直播星激烈竞争，只有通过人工智能技术的驱动，才能为用户提供更优的个性化、智能服务。首先人工智能能极大的提升用户的体验，随心所欲的操控电视节目、点播、应用、智能家居等等；其次通过人工智能的深度学习给用户带来个性化的最贴近需求的服务，提供精准的需求服务，变“人找内容”为 “内容找人”。因此，“广电+人工智能”拓展了广电运营商的服务领域，从面向大屏视频服务转变为面向大屏和小屏提供融合媒体综合信息服务，提升了广电的竞争力，是行业产业转型升级的新机会。
智能家居项目为集团智慧城市建设填补关键一环。目前安吉新闻集团正在大力发展智慧城市、智慧社区、智慧楼宇相关项目建设。但从整体来说渗入到细胞的智慧家庭目前还是空白。因此以广电TVOS机顶盒为家庭智能终端的概念一旦实现，将有效的填补这一空白。又因为平台完全有我们自己研发设计，对接目前集团已有的其他智慧项目接口，如爱安吉APP，可以形成完整的智慧城市生态圈。
目前已经完成项目的研发，软著，软件产品认证正在申请。客户体验展示厅将于2019年10月完成，市场推广等工作已经同步进行，目前已经与安吉县内的多家房地产公司达成合作协议。
三.系统平台的技术架构及构想
安吉广电基于TVOS机顶盒体系的人工智能化家居项目，为其他设备输出人工智能能力，诸如：智能网关、智能音箱、智能电视、智能家居、安防设备、视频通话等，实现统一能力平台，不同终端支持。 目前现在市场中，各类智慧家庭终端齐聚，但是缺乏一个统一的系统入口，安吉广电基于本地综合服务平台，自主研发对接智慧家用终端API，突破云资源之间的技术限制，从而借助新技术的市场动力来减少用户流失，增强用户粘性。通过专注于提供“电视行业的人工智能”应用和服务，将广电的节目资源与人工智能的智能算法、自然语言处理、语音和图像识别等优势相合。这不仅体现了融合创新、共享共赢得思维，更是构建了多屏互动、多重对话沟通的平台。智能化的服务平台能结合用户的行为偏好、逻辑习惯为之提供极具个人特色的体验场景和交互服务，用户亦能通过流畅的语音交流来满足个人需求，彻底解放双手，成功探索出了新的“广电+人工智能”的家庭互联网发展之路。
安吉广电智能家居项目规划为云端--本地两级架构。云端为所有业务的主要实现，业务具有统一性；本地用于个性化需求的实现。具体功能模块包括：终端采集、网络承载、平台支撑、业务应用等4大模块以及完成周边系统的系统对接。终端采集主要进行高质量的音频采集和即时传输，收集用户的声音、图像、视频等信息，作为提供给人工智能服务进行判断用户意图的依据。网络承载主要是终端与云端进行交互的通路。平台支持主要是完成各种指令解析、任务调度、数据转换、用户认证等，业务应用主要是可以和用户交互的业务功能，为用户提供各种人工智能服务。
云平台是人工智能的核心模块，主要依托强大的云端计算能力和丰富的互联网资源，不断丰富完善现有人工智能的业务和能力，并进一步更新新的业务能力。系统对接完成对广电现有业务和资源的对接集成，将现有业务与人工智能相结合，提升用户使用体验。
产品开发的技术路线分为横向和纵向两个维度，采取一横加一纵的组合战略来打造具有核心竞争力的产品，并保证业务未来技术演进和功能持续不断迭代升级的能力。
从横向，也就是广度方面看，就是进一步地完善用户体验，优化用户操作体验，加强用户运营、管理能力及打造后向广告系统收费能力。各个业务功能形成协同，以完整的产品组合成功打造广电行业的闭环商业生态。本项目产品开发以TVOS+4K智能机顶盒为主，通过与机顶盒芯片底层硬件接口的深度开发、集成，将机顶盒虚拟化成可协同计算的分布式能力平台。将部分云服务功能移植到机顶盒系统的后台运行，可以在不影响盒子既有功能的条件下，收集、利用机顶盒剩余的计算能力和硬件资源。人工智能客户端以APK的形式常驻内存，完成语音遥控器与云端的交互及命令执行。同时在TVOS+4K智能机顶盒上开发和部署打通了服务交互的后台系统，实现定位用户及自动搜索绑定机顶盒终端的功能，同时打通云入口与机顶盒虚拟出的分布式边缘计算节点之间的管理通道，实现云中心和分布式边缘节点间的自动资源调度和协同计算能力，从而构建出一套完整的端到端边缘计算系统。
从纵向，也就是产品深度方面看，将保证平台具备足够的发展潜力和演进能力。未来将进一步结合用户行为采集和大数据分析能力，深入挖据用户价值。并提升业务运营能力，增加广告运营等功能。同时对外开放能力，可加强外部协同，扩大行业的影响力。
业务的前端服务利用基于Ruby On Rails+elixir+ Postgresql数据库技术开发。其中，Ruby On Rails代表了当下互联网应用开发最先进生产力、最完善的测试驱动及敏捷开发，以及强大的数据迁移管理工具。而采用高并发语言elixir来处理前端高吞吐率交互，可达到PHP并发效率的几十倍，从而大大降低所需云服务器的资源。并且利用Ruby开发先进的自动化部署工具，一个命令即可完成线上热部署。可以在完成线上bug修复以后，分钟级重部署。而机顶盒端软件采用C和JAVA混合编程技术进行开发。通过调用机顶盒的底层硬件能力，优化内存管理，高效地完成平台分配的计算任务。同时云服务软件在后台自动静默运行，不会影响机顶盒原有功能的使用。由于不同厂商的智能机顶盒都是专门的定制化系统，机顶盒芯片的供应商也很众多，能力各不相同，且由于需要调用芯片的底层能力，因此要实现机顶盒端的跨平台应用软件开发的挑战很大，经过技术积累，目前已经成功集成了省网所采用的2+8机顶盒芯片的底层接口能力。
四.结束语
随着G P U计算能力提高、深度学习算法理论的突破以及数据井喷，进入了“新硬件时代”。作为一项极具发展空间且与老百姓生活密切的业务，智慧家庭综合了人工智能、互联网、计算处理、网络通讯、感应与控制等技术，而终端智能化的根本目的就是为了给用户 软著成果
提供更多更智能、便利的服务。未来以边缘计算、内容社交、人工智能和语音识别为代表的智能操控体验，必将成为智能终端的标配功能。无论是传统电视还是智能电视，要解决的问题都是一样的，即“如何让用户方便地获取内容”。而人工智能技术的长足发展，正在这个关键点上都大大提升了用户使用体验。