雲計算技術在STB中的應用研究

    學術研究

    作者：王兆慶

    摘要：雲計算技術已在三網融合中廣泛應用，文中通過分析雲計算技術和智能數字機頂盒的發展趨勢，闡明了三網融合可持續發展必須要建立在雲計算技術的基礎上的觀點，同時，對雲計算下構建三網係統平台進行了分析研究，並對未來雲電視機頂盒的應用技術進行了探討。

    關鍵詞：數字電視；雲計算；機頂盒；三網融合

    中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）11-0083-04

    0 引言

    在三網融合的背景下，智能數字機頂盒得到了快速的發展，隨著業務多樣化的增長，功能越來越複雜，技術集成度越來越高，且新產品更新換代的速度也在加快，推動家庭進入智能時代。

    三網融合的發展需要雲計算的支持，雲計算正在成為三網融合的關鍵技術。雲計算可以實現不同設備間的數據交換和應用共享，具有跨設備平台業務推廣的優勢，此功能對未來推展三網融合提供保障，利用雲計算可為用戶提供高速計算、存儲空間、軟件功能和信息服務等，為未來三網融合構築穩定而高效的平台環境。在三網融合的終端，雲計算機頂盒利用雲平台強大的後台運算提供優質、便捷、安全的服務。

    1 基於雲計算實現三網融合的分析

    雲計算通過互聯網進行強大的數據處理和海量存儲並形成全球的數據中心或超級的計算機群，終端用戶利用雲平台簡便自由訪問網絡共享數據，快捷交互傳輸信息，無需投入過多的設備就能觀看雲視頻，實現寬帶，享受雲服務。

    1.1 雲技術平台可以解決三網融合所麵臨的瓶頸問題

    雲計算將成三網融合核心技術，利用雲技術平台可以解決三網融合所麵臨的瓶頸問題。

    首先，解決三網標準不統一的問題。實現三網融合要有統一的共同認可的通信協議技術標準，才能完成信息相互傳遞和安全作用，在此之前企業各自有自己的協議標準，三種網絡結構都不盡相同，為了市場抗爭在技術上還各自保密，沒有一個相互交換資源的平台。要完成三網融合必須尋求共同認可的網絡結構技術標準和通信標準，雲計算平台基於IP地址TCP/IP協議標準，IP協議是三網可以易於接納的通信協議。IP技術的普遍使用，滿足了許多種物理介質與多樣的應用需求之間建立簡單而統一的映射需求，集成各種數據，綜合多種軟硬件環境及統一多種通信協議，對網絡資源綜合、合理調度和管理，實現點對點、點對多點的互動，使得各種以IP為基礎的業務能在不同的網絡上實現互通。雲計算為三網創建了融合平台，通過雲計算平台可以建起三家運營企業共享互通的協議平台，實現用戶對三家資源的共享。

    其次，解決網絡安全問題。三網融合使用的是統一的TCP/ IP 協議，但由於TCP/ IP 協議是開放的互聯網協議，其安全性無法得到保障， TCP/ IP 協議麵對的安全問題主要有網絡木馬病毒、黑客對服務器的攻擊、郵件等機密信息被盜取，所以在三網融合後協議本身的安全性缺陷就會體現在融合後的三網中，再從一網擴散到了三網，增加了三網融合後的安全風險。相對於傳統的信息安全技術來說，雲計算的引入能極大地提升安全係統對病毒形式的收集能力，減少威脅侵襲的時間，而雲計算在安全領域的應用大大促進了傳統信息安全行業的變革。實際上網絡是一個公共設施，和其他所有公共設施一樣，肯定會麵臨各種風險，然而雲平台這張大網絡匯集了互聯網領域大量的優秀人才，用戶所享受的服務是由專業團隊提供的，有了雲平台的強大的後盾，就能最大限度地規避這些風險。

    再次，解決了終端技術研發重複投入的問題。雲計算的絕大部分運算都在“雲”的服務器群上，所有的功能模塊集成、軟件升級，全部在“雲端”由專門的服務器組完成了。終端的性能提高跟“雲”服務器的運算沒太大關係。雲計算的超強計算能力可將終端設備的部分功能前移，從而可以將終端的設備要求降至最低，而服務器群的投資也無需用戶承擔。在雲計算服務中，用戶不必擔心低價機頂盒的運算能力，機頂盒隻承擔信息輸入和結果顯示的功能，而所有的運算過程，都在“雲”的服務器群中去完成。另外，終端機頂盒不再需要不停地更新換代、不需要集成大量的模塊，因此大大降低了終端的成本投入，同時雲計算不需要安裝客戶端的軟件，直接通過“雲”的高性能服務器群的運算，把結果直接傳輸到機頂盒終端，以減少用戶在終端上的正版軟件授權投入。

    另外，利用雲平台可以解決好利益劃分的問題。目前，廣電、互聯網、電信三網分屬三個不同領域，由三大部門分管，三網融合必然麵臨利益集團邊界劃分中的管轄權力和利益分配原則問題，尤其是係統運營商與內容及增值服務商之間的利益分配原則，處理不當可能出現三網之間的惡意競爭。強大雲的後台運算隻需廣電、互聯網、電信三網提供內容和服務，由用戶從滿意程度方麵選擇其中一個優質網絡為其服務，因此，三大網絡之間可通過自身雄厚的資金和技術優勢建立自己的雲平台，通過資源整合拓展其他兩方的市場，推出各自在相應領域的產品，通過雲計算的彈性的收費標準，吸引消費者，可避免三者由於利益最大化采取低價策略進行不正當的競爭，最終損害的還是消費者的利益。

    1.2 雲計算是未來三網融合關鍵技術

    雲計算將成三網融合核心技術，雲計算通過互聯網進行強大的數據處理和海量存儲並形成全球的數據中心或超級的計算機群終端，用戶利用雲平台簡便自由訪問網絡共享數據，快捷交互傳輸信息，無需投入過多的設備就能觀看雲視頻，實現寬帶，享受雲服務[1]。另外，由於雲計算的技術特性適應了未來互聯網和數據網絡的發展趨勢，以及大大降低了成本和能耗，因此得到了世界上很多大型企業的支持。

    雲計算技術的快速發展給三網融合提供了更為寬廣的空間，強大的後台運算使得應用資源更為豐富與優質，而終端的設備需求越來越弱，甚至簡化成一個單純的輸入輸出設備。三網融合由對技術要求的融合轉向了業務市場行業、經濟、管製、政策等方麵的高級融合。隨著用戶多樣化的需求和技術的發展，三網融合將向著多網融合的方向發展，如物聯網、航空票網、車聯網等都將加入多網融合中，雲計算的技術能滿足三網融合對其他網絡的向上兼容，雲計算平台優勢不僅是節約硬件成本，同時也縮短了網絡的更新周期。有了雲計算機技術平台，三網將高速平穩地實現真正意義上的融合。

    2 雲計算構建三網融合係統平台的研究

    電信、廣信和互聯網等根據統一的通信協議和技術標準進入雲計算平台進行數據交換和信息的交互傳輸，雲計算構建的三網融合係統平台，它由企業雲子平台、核心雲平台、智能機頂盒、智能雲終端四個層麵構成。

    2.1 私有雲子平台

    由電信、廣信、互聯網以及目前迅速發展的物聯網等組成私有雲子平台，私有雲子平台的三網分別建立自己的雲平台，三家企業雲相互不影響，各自為用戶提供內容不同優質技術的網絡服務。獨立的私有雲子平台，三家企業在原有自身優勢的基礎上，通過技術開發和資源整合來拓展其他兩家企業的業務市場，推出各自優質服務和高端產品，由消費者來選擇享用哪一家企業提供的服務，避免不正當的競爭，用戶更能享受到優質的服務。

    2.2 公共雲平台

    公共雲平台通過建大型的計算機群，計算機分布在大量的分布式計算機上，從而使雲計算發揮作用。在信息的處理和傳送過程中，三家企業各自存放好的綜合媒介資源，當用戶通過核心之平台傳輸來的相應請求服務命令後，經過各自的雲計算的處理後，將服務數據發送到公共雲平台中，等待用戶的服務請求或者向用戶發送已定製的服務套餐，用戶通過核心雲計算任意訪問三家中的子平台。電信、廣電、互聯網在接入用戶前需通過TCP/IP統一協議融合才能進行數據交換，如果無公共雲平台而是簡單的三網融合，可能造成雲計算同時處理三方數據，因此帶來數據混亂和網絡擁塞崩潰的問題。基於核心雲平台的三網融合可以最大限度地改善CP/IP協議帶來的網絡安全風險，通過雲計算強大的數據存儲能力和計算能力，有效地緩解網絡的擁塞和崩潰問題，提高網絡運行的穩定特性。

    2.3 智能機頂盒

    在核心雲計算平台的支撐下，機頂盒作為一個雲端設備能夠提供強大的雲服務，豐富了內容與業務。由於主要服務由雲提供，降低了對機頂盒本身的能量要求，降低了機頂盒成本。

    2.4 智能雲終端