【摘要】本文闡述項目基于TVOS機頂盒體系的人工智能化智慧家居研發及發展。
【關鍵字】 TVOS 語音人工智能 智慧家居 物聯網
引言
伴隨著信息技術產業的不斷革新和強力推動，新媒體傳播以前所未有的手段和方式影響著現代人，電視、報紙、電臺等傳統媒體“行業龍頭”的地位已受到嚴重沖擊。廣播電視臺，特別是有限網絡有限公司在當前的環境下，如何尋求突破，是擺在面前的重要課題。另一方面：隨著科技的發展，物聯網技術的不斷進步，使得智能家居產品以智能、便捷、安全的功能體現，給人們的生活帶來新的改變、讓生活變得更為舒適安心，因而受到消費者的追捧。
二.系統平臺的構成及特點
安吉廣電基于TVOS機頂盒體系的人工智能化家居是機頂盒的延展功能與智能家居場景運用的融合就是廣電智能家居系列產品的核心內容。通過充分利用廣電的內容優勢和機頂盒的剩余計算能力，借助語音遙控等交互方式，打造出最佳的用戶體驗，發揮人工智能的技術優勢引領廣電走向全新的智能時代，實現電視屏和用戶體驗的深度及交互融合，引入的新的操控體驗，賦予了機頂盒和智能家居的人機智能交互新能力。新功能不僅可以極大豐富用戶的娛樂體驗，提高用戶使用機頂盒的頻率，還能有效提升用戶粘性，激發用戶日漸消沉的開機欲。
廣電行業面臨的IPTV、OTT、直播星激烈競爭，只有通過人工智能技術的驅動，才能為用戶提供更優的個性化、智能服務。首先人工智能能極大的提升用戶的體驗，隨心所欲的操控電視節目、點播、應用、智能家居等等；其次通過人工智能的深度學習給用戶帶來個性化的最貼近需求的服務，提供精準的需求服務，變“人找內容”為 “內容找人”。因此，“廣電+人工智能”拓展了廣電運營商的服務領域，從面向大屏視頻服務轉變為面向大屏和小屏提供融合媒體綜合信息服務，提升了廣電的競爭力，是行業產業轉型升級的新機會。
智能家居項目為集團智慧城市建設填補關鍵一環。目前安吉新聞集團正在大力發展智慧城市、智慧社區、智慧樓宇相關項目建設。但從整體來說滲入到細胞的智慧家庭目前還是空白。因此以廣電TVOS機頂盒為家庭智能終端的概念一旦實現，將有效的填補這一空白。又因為平臺完全有我們自己研發設計，對接目前集團已有的其他智慧項目接口，如愛安吉APP，可以形成完整的智慧城市生態圈。
目前已經完成項目的研發，軟著，軟件產品認證正在申請。客戶體驗展示廳將于2019年10月完成，市場推廣等工作已經同步進行，目前已經與安吉縣內的多家房地產公司達成合作協議。
三.系統平臺的技術架構及構想
安吉廣電基于TVOS機頂盒體系的人工智能化家居項目，為其他設備輸出人工智能能力，諸如：智能網關、智能音箱、智能電視、智能家居、安防設備、視頻通話等，實現統一能力平臺，不同終端支持。 目前現在市場中，各類智慧家庭終端齊聚，但是缺乏一個統一的系統入口，安吉廣電基于本地綜合服務平臺，自主研發對接智慧家用終端API，突破云資源之間的技術限制，從而借助新技術的市場動力來減少用戶流失，增強用戶粘性。通過專注于提供“電視行業的人工智能”應用和服務，將廣電的節目資源與人工智能的智能算法、自然語言處理、語音和圖像識別等優勢相合。這不僅體現了融合創新、共享共贏得思維，更是構建了多屏互動、多重對話溝通的平臺。智能化的服務平臺能結合用戶的行為偏好、邏輯習慣為之提供極具個人特色的體驗場景和交互服務，用戶亦能通過流暢的語音交流來滿足個人需求，徹底解放雙手，成功探索出了新的“廣電+人工智能”的家庭互聯網發展之路。
安吉廣電智能家居項目規劃為云端--本地兩級架構。云端為所有業務的主要實現，業務具有統一性；本地用于個性化需求的實現。具體功能模塊包括：終端采集、網絡承載、平臺支撐、業務應用等4大模塊以及完成周邊系統的系統對接。終端采集主要進行高質量的音頻采集和即時傳輸，收集用戶的聲音、圖像、視頻等信息，作為提供給人工智能服務進行判斷用戶意圖的依據。網絡承載主要是終端與云端進行交互的通路。平臺支持主要是完成各種指令解析、任務調度、數據轉換、用戶認證等，業務應用主要是可以和用戶交互的業務功能，為用戶提供各種人工智能服務。
云平臺是人工智能的核心模塊，主要依托強大的云端計算能力和豐富的互聯網資源，不斷豐富完善現有人工智能的業務和能力，并進一步更新新的業務能力。系統對接完成對廣電現有業務和資源的對接集成，將現有業務與人工智能相結合，提升用戶使用體驗。
產品開發的技術路線分為橫向和縱向兩個維度，采取一橫加一縱的組合戰略來打造具有核心競爭力的產品，并保證業務未來技術演進和功能持續不斷迭代升級的能力。
從橫向，也就是廣度方面看，就是進一步地完善用戶體驗，優化用戶操作體驗，加強用戶運營、管理能力及打造后向廣告系統收費能力。各個業務功能形成協同，以完整的產品組合成功打造廣電行業的閉環商業生態。本項目產品開發以TVOS+4K智能機頂盒為主，通過與機頂盒芯片底層硬件接口的深度開發、集成，將機頂盒虛擬化成可協同計算的分布式能力平臺。將部分云服務功能移植到機頂盒系統的后臺運行，可以在不影響盒子既有功能的條件下，收集、利用機頂盒剩余的計算能力和硬件資源。人工智能客戶端以APK的形式常駐內存，完成語音遙控器與云端的交互及命令執行。同時在TVOS+4K智能機頂盒上開發和部署打通了服務交互的后臺系統，實現定位用戶及自動搜索綁定機頂盒終端的功能，同時打通云入口與機頂盒虛擬出的分布式邊緣計算節點之間的管理通道，實現云中心和分布式邊緣節點間的自動資源調度和協同計算能力，從而構建出一套完整的端到端邊緣計算系統。
從縱向，也就是產品深度方面看，將保證平臺具備足夠的發展潛力和演進能力。未來將進一步結合用戶行為采集和大數據分析能力，深入挖據用戶價值。并提升業務運營能力，增加廣告運營等功能。同時對外開放能力，可加強外部協同，擴大行業的影響力。
業務的前端服務利用基于Ruby On Rails+elixir+ Postgresql數據庫技術開發。其中，Ruby On Rails代表了當下互聯網應用開發最先進生產力、最完善的測試驅動及敏捷開發，以及強大的數據遷移管理工具。而采用高并發語言elixir來處理前端高吞吐率交互，可達到PHP并發效率的幾十倍，從而大大降低所需云服務器的資源。并且利用Ruby開發先進的自動化部署工具，一個命令即可完成線上熱部署。可以在完成線上bug修復以后，分鐘級重部署。而機頂盒端軟件采用C和JAVA混合編程技術進行開發。通過調用機頂盒的底層硬件能力，優化內存管理，高效地完成平臺分配的計算任務。同時云服務軟件在后臺自動靜默運行，不會影響機頂盒原有功能的使用。由于不同廠商的智能機頂盒都是專門的定制化系統，機頂盒芯片的供應商也很眾多，能力各不相同，且由于需要調用芯片的底層能力，因此要實現機頂盒端的跨平臺應用軟件開發的挑戰很大，經過技術積累，目前已經成功集成了省網所采用的2+8機頂盒芯片的底層接口能力。
四.結束語
隨著G P U計算能力提高、深度學習算法理論的突破以及數據井噴，進入了“新硬件時代”。作為一項極具發展空間且與老百姓生活密切的業務，智慧家庭綜合了人工智能、互聯網、計算處理、網絡通訊、感應與控制等技術，而終端智能化的根本目的就是為了給用戶 軟著成果
提供更多更智能、便利的服務。未來以邊緣計算、內容社交、人工智能和語音識別為代表的智能操控體驗，必將成為智能終端的標配功能。無論是傳統電視還是智能電視，要解決的問題都是一樣的，即“如何讓用戶方便地獲取內容”。而人工智能技術的長足發展，正在這個關鍵點上都大大提升了用戶使用體驗。