浅论广电智能家庭网关

冶天

http://www.ngb-tvos.cn/appc/appcinfo_forwardAppcInformationIndexForDetail.action?infoindex=118

　在9日下午的主题演讲上，上海兆芯集成电路有限公司产品规划与市场部总监熊大鹏做了题为《浅论广电智能家庭网关》的演讲，他认为TVOS的优势就是安全、开放和融合，它最大的特点是芯片级的安全，和芯片融合、配合在一起，从芯片底层做了技术限制，做了安全保证。符合广电可管可控播出安全，保证终端盒子不被刷机，不被中木马病毒。

　　以下为演讲实录：

　　上海兆芯是上海联和投资与威盛公司投资成立的，总投资3亿，威盛出资4975万美元，上海市政府出资2.5亿，占80%的股份，在前年注册，目前承担国家的1号核高基专项。在国家1号核高基专项，大概是三年时间，国家总共投56亿人民币。这是第一阶段。

　　威盛在大陆的芯片设计团队包括美国一部分全部转入上海兆芯，团队目前规模1000人，总部在上海，上海总共负责ARM芯片设计、智能网关芯片、移动通讯芯片。北京团队主要是负责X86台式电脑和手提电脑里主芯片的设计。在台湾，因为芯片主要是外包，在台积电生产，所以台湾团队主要负责生产工艺和生产管理。美国团队主要负责核心芯片构架、核心IP。

　　从X86角度来说，目前我们在国内主流的芯片接近Intel i5水平，目前在国内长城、联想几家已经在商用生产阶段，包括笔记本电脑、台式机电脑。明年我们会推出新的芯片，会接近Intel今年主流芯片的水平，尤其是GPU（图形显示）方面性能更好，达到2T（2万亿次）浮点运算能力相当于十年前超级计算机运算水平，会超过Intel今年的水平。

　　目前，在智能网关上，兆芯100目前已经量产，最新的A17芯片这一颗是基于28纳米，，是针对家庭智慧网关所做的芯片。A17的特点是把北斗集成进去，图片显示运行非常强，到今年第一季度为止，目前世界上运算最快的是三星S6，可以跑到6.7万，我们能跑到6.3万。3D测试里，三星芯片7420可以到2.07万，我们2万多一点，高通骁龙达到1.9万。实测性能，3D Mark我们达到2.86万。

　　智慧城市有智慧公共服务、政务、安居、教育等等；到智慧社区包括智能楼宇、监控、物业、养老、电商等等，这些都要落地到家庭否则就是空的，这就催生了或促进了智慧家庭的发展。

　　智慧家庭我赞成一个观点，它是“三网融合”，由三个中心组成：

　　1、家庭网络的接入、组网和信息的分发。

　　2、智能家居设备、集成及娱乐中心。

　　3、传统主要是高清数字机顶盒，互联网促进它转到智能机顶盒。

　　目前智慧城市、智慧社区要求有智慧家庭，也就使得目前我们从智能机顶盒会演进到智能家庭网关，我们认为这是个必然趋势。智能家庭网关刚才提到“三网合一”，家庭数字网关、媒体网关、控制网关，三个网合在一起。

　　这三个网具体做什么呢？

　　作为数字网关来说可以把它想象成个路由器，它的TS流的生成与分发，我知道广东和重庆现在这方面走得比较前，就是TS流的获取分发。家庭各种网络设备的接入和组网；信息收集和存储等等。

　　媒体中心，直播、录播、回看、转播，多屏互动、多媒体、游戏，再加上外界的娱乐系统，比方我们有客户，卡拉OK机器，在家庭娱乐业非常好。

　　智能网关，包括智能安防、环境调节（温度、灯光）、综合管理、电器控制、照明管理、健康监测等等。这个变革迟早会到来，而且正在发生，目前家里都有路由器，这可能是来自于广电，也来自于电信甚至于移动等等。

　　把这三个组合在一起会变成广电的智慧家庭网关，三者合在一起既省钱又省力。智慧网关对家庭软件都会有要求，硬件来说就要满足刚才说的三个网关的需求。对于操作系统和软件来说，有些中间件，在“互联网+”，我理解智慧家庭网关就是“互联网+家庭”的概念，他有各种各样的应用和服务。

　　安全可管可控是核心，除此之外是开放和兼容性，安全可管可控为什么是核心呢？大家想象一下，如果我们家的隐私被人窥视，或者在家睡觉煤气炉被别人打开，起火了这是非常危险的事情。如果没有安全可管可控的话，智慧家庭网关不可能商用，不可能发展起来。所以，在TVOS基础上保证安全可管可控，这应该是知会家庭网关的应用基础。

　　把芯片集成在一起，目的是三个，一是“三网融合”，二是能做到可管可控、安全，三是兼容开放，我记得王强董事长曾经跟我们讲过这样一句话“我们广电就是搭建一个舞台，这个演员、剧团可以是A也可以是B，大家来演，但这个舞台是由我们广电来掌控，至于演什么戏也由广电来安排，今天可能是腾讯，加上京东商城，明天也可以是阿里和天猫，这都是开放的，谁来都可以，我们搭好这个舞台，让别人来演戏。”当时王强董事长讲这个话我印象非常深刻，认为非常对。

　　兼容是什么意思呢？舞台要足够大，舞台的灯光效果要足够好，这样各种服务，各种舞蹈，各种剧目都能够在这个舞台说面表演。所以，开放和兼容性也是非常重要的。

　　TVOS和平台，它是自主的NGB智能电视操作系统，广电联合了几十家行业内企业一起开发。上海联同作为TVOS组织的核心成员，上海联彤主要是负责组件层，包括TVOS开发环境搭建等等，率先在上海东方有线做了商业运营。

　　TVOS的优势就是安全、开放和融合，它最大的特点是芯片级的安全，和芯片融合、配合在一起，从芯片底层做了技术限制，做了安全保证。这个产品保证是不可能被刷机，包括外面的安装程序，不管是木马还是病毒都避免这可能性。符合广电可管可控播出安全，保证终端盒子不被刷机，不被中木马病毒等等。

　　整体构架来看，看起来和Android的构架类似，有应用层、资金环境层、组件层、Linux环境层。TVOS通过虚拟机（执行环境层）TVM保证了它和Android的各种应用兼容性基本是非常非常高的兼容性，不说100%，99.9%应该是兼容的，它兼容性非常高。Web Block（音）也支持，对目前常见的应用也是兼容的在组件层，组件层是效率和安全的核心层，对操作系统来说，这方面TVOS做了大量工作。

　　一是和DVB，和电视方面的组件，我估计1/10甚至更多的精力放在这个地方，工作量非常大，不管是效率、可靠性、安全性做了非常多的工作。

　　二是组件层，用C++重新写了一个，目的是两个，增加可靠性，原来是外国人写的；效率提高了很多，我们做了对比测试，效率最高会提高到4倍，有的是20%、30%，最高可以提高到4倍。

　　三是安全性，它其实和硬件、软件、数据和网络都是相关的，它有身份认证、访问控制、数据保密性、数据完整性和不可否认性。数据保证性，要求它在数据传输和存储过程中不能被破坏修改，如果被破坏修改要能及时发现在盒子下一次开机启动时自动纠正或报警。

　　不可否认它对操作系统的安全管理，如果受到攻击会把它记录下来，把路径给录下来。在广电总局领导下，截至2014年底，上海联彤把TVOS在东方有线做了落地，从今年年底到今年年初，到目前为止也就半年多一点，已经有20多万发到终端用户手上开通。每个星期有4—5万台在往外出，增长速度还比较快，预计年底超过50万台问题不大。

　　对应用平台的要求，芯片不光光是安全性和操作系统，还和平台有关系，平台里采取了很多安全措施，其中各种应用，上架的审核机制，它是双重审核，应用可以来自于任何地方。完成之后可以提交外网、外部服务器审核，审核通过之后再提交到广电内网进行第二次审核，审核通过之后再把它的方法到应用商城。

　　在平台搭建过程中，有老的平台和新的平台。老的平台大家不希望触碰它，影响现有业务，这是非常具有挑战的事情。TVOS起来之后特别关注这个事情，保证现网不去动它，破坏它，改造它，新的平台搭建之后和老的平台单向适配，新的和老的适配，或者反过来。保证业务的延续性，新老设备通过家庭智慧网关盒子把它融合在一起，既有老的业务，老的服务，又有新增加的，和TVOS有关的新的服务和新的业务，这样相当于锦上添花，不要“闹革命”，我们改良。

　　技术平台总体构架有老的组成，新加的有独立系统，把终端网关把老的和新的汇聚到一起。（图）系统网关拓扑图，里面有业务层、内部网络的结构层和用户的终端层。对TVOS智慧家庭网关来说，它要做的事情，对系统来说要和应用商店做对接，做认证；下载应用安装；涉及到媒体服务器、应用服务器、数据库和WEB服务器，还有最终的管理终端等等。

　　兆芯主要是做芯片的，从芯片角度来说看看TVOS和芯片有什么关系。TVOS是操作系统没错，但这个操作系统不仅仅只和操作系统有关系，某种意义上它和硬件是比较紧密地绑在一起，没有芯片做保证，TVOS是空东西，假东西，不是把一个Android操作系统改一改就能保证安全。一定要从芯片角度和TVOS配合在一起才能保证安全。

　　安全一定要从硬件开始，安全启动、安全系统应用软件运行、密钥保护、内容保护、DRM和高度安全CA系统，里面一定要CPU、安全引擎、算法等等方式实现安全。全通道安全加密，即使在芯片内部，CPU和存储之间的通信，CPU和媒体编解码之间的通讯，和显示之间的通讯，全部是加密的，怕别人采取破坏性手段到芯片里把密钥解出来，因为他把密钥解出来是很危险的事情。所以，采取全通道加密。

　　我们的合作伙伴赛科视讯智慧家庭网关实例，我代他们和大家分享一下。他们提供端对端整体解决方案，有家庭终端、移动终端、前后台的营运和管理平台，产品性能指标还是不错的：

　　业务也包括业务安全、体验各个方面。

　　也支持4K高清直播功能，也可以支持4K四路高清解码。

　　支持多屏互动。

　　支持多到4路全频段功能。

　　支持各种高清画中画。

　　他们也支持TS流的分发，最多到4TS流，这类似于广东和重庆广电他们做的。

　　对智慧家庭来说可以支持Wi-Fi、蓝牙之Zigbee的接入。

　　视频通讯可以支持720P高清视频通话、监控等等。

　　对家居安防可以支持2.4G、Zigbee等无线模块。2.4G其实也包含低功耗蓝牙在里面，这样可以实现家庭医疗、环境监视、视频康复等等。

　　这是目前它实现的功能，这就是智能家居。

冶天:VIA S3 在HSA基金.