高丙坤，赵 勇

（东北石油大学 黑龙江 大庆 163318）

随着移动互联网在全球的蓬勃发展，电信运营商投入的不断加大，基础设施的不断完善，使得第三代移动通信技术（简称3G）在商业领域中加速发展。随着3G的推广和普及，以及4G的呼之欲出，以智能手机为主的移动终也不断抢占传统的手机市场，其中以Android智能手机为代表的快速发展尤为引人注目。

三屏融合，指的就是电视、电脑、手机三块屏幕融合为一。因为“三屏”同时分别代表着后端的有线电视网、宽带网和电信网，所以继三网融合后，随之而来的必然是终端设备的三屏合一[1]。

Android系统是Google公司推出的一个标准化、开放式的开源平台，采用Linux内核，主要用于移动设备。凭借优异的平台性能、开放的发展策略、战略伙伴的支持，Android手机的市场占有率急速提升，目前已占据全球智能终端（主要是手机和平板电脑）操作系统市场70.1%的份额，Android智能手机的出货量为1.598亿台（2014年第四季度数据）[2]。

Android智能终端设备具备以下特点：

具有强大的无线网络接入能力，包括现在普遍使用的GSM网络下的GPRS、以及正在实行的3G网络、呼之欲出的4G和无线保真局域网（Wi-Fi）。

丰富快捷的开发工具。Android应用的开发采用Java，同时也提供其他语言工具接口JNI，工具完备，源码资源十分充足，开发者容易上手。

开源开放的平台。Android的开源特性使其能够兼容不同的硬件平台，对硬件的选择性不是那么苛刻，要求比较低，可以无缝连接多种应用。

Android为代表的智能终端正在用其优异的特性在移动互联网的应用领域不断地拓展和加深。本文正是根据当前移动互联网的现状，同时融合物联网以及智能家居等相关的概念和技术，提出的一种基于Android系统的机顶盒及其遥控器的设计实现方案，以Android系统为开发应用平台结合相关的硬件资源开发机顶盒；利用Android系统移动终端自身的相关软硬件条件，在传统机顶盒原有功能的基础上，增加无线路由功能，通过智能机顶盒实现对电视和电脑屏幕的无线控制，最终实现三屏融合。

1 功能分析

传统的遥控器主要采用红外遥控的方式，由于功耗和成本的原因，适于工厂化生产，也因此能够长期应用在家电领域。但是红外遥控器自身也存在很多不足：受制于遥控方向和遥控距离的影响，给使用者带来一定的不便之处；人机交互性差，功能单一，难以满足未来三屏融合的要求；另外，没有统一的编码规定，兼容性也是问题所在，同款产品只能应用于单一电器；不同电器需要使用不同的遥控器，更新换代时，产生大量电子垃圾，也不利于环保，同时还要消耗财力。

基于Android系统的机顶盒遥控器只需要利用移动终端自身强大的运算和存储能力来实现丰富多样的控制功能；同时遥控器本质上是属于应用软件，用户不需要购买，只需要下载安装，不会存在电子垃圾，不需要耗费财力，利于环保[3]。

传统的机顶盒结构简单，功能单一，已经无法满足现在家庭需求。传统的家庭网络要包含电视网，宽带网，电话网。分别由不同电子器件控制才能正常使用，线路复杂，影响美观度，使用上也比较麻烦。不同的电子设备需要不同的遥控器进行控制，而且遥控器之间互不兼容，给用户带来诸多不便的同时，维修更换成本也十分可观。

2.改革户籍制度，为赋役征调提供基础。秦国改革户籍制度开始于秦献公改革时期，当时只是为了掌握全国的丁口数。商鞅变法再次对户籍制度进行改革，按什伍编造户籍，“令四境之内，丈夫女子皆有名于上，生者著，死者削”（《商君书·境内》），使户籍制度更臻完备。其改革意义在于将全国人口直接置于国君控制之下，掌控全国兵源情况，另一方面也使人民摆脱对封建领主的人身依附。商鞅整顿户籍并不限于下民，贵族人口也要登记户籍。在对贵族登记户籍时，不仅要登记贵族本人及其家人的户籍，而且还包括贵族家庭的奴仆等人口。整顿户籍使贵族领主原来隐匿的人口均登记在籍，使赋税的征收及徭役的征派有了更为可靠的依据。

基于Android系统的机顶盒能够整合电视网和宽带网，将二者融为一体。机顶盒只需要一个宽带入户线，就能完成上述所需的功能。同时机顶盒自身还能外接存储设备，进行本地文件管理[4]。Android机顶盒的功能框图如图1所示。

图1 Android机顶盒功能框图Fig.1 Functional block diagram of Android STB

安装遥控器的Android终端能够实时观看电影、电视剧等各种娱乐节目。同时能够控制电视屏幕，进项正常的，电脑屏幕，进项相关的控制。还能将自己正在观看的节目直接传给由机顶盒所组成的家庭局域网中的所有终端设备。在局域网中的终端设备能够进行即时交互，相互控制，分享正在观看的内容。真正实现三屏融合，即移动终端屏幕，电视屏幕和电脑屏幕的融合[5]。

2 设计方案

1）Android机顶盒能够提供多种网络接口，使其对环境适应性明显强于同类产品。能够代替现在家庭中的路由器的作用，组成家庭局域网，将家庭中的各种终端设备连接到一起。同时各个终端设备通过智能机顶盒，能够进行交互控制。

2）Android机顶盒包含了多种控制功能，能够控制电视、电脑等多种终端屏幕。并且不需要用户支付任何的硬件成本，而且获取成本也十分低廉，同时具备低碳环保的特性。

可以利用终端的丰富的传感器接口提供更加人性化的操作体验，同时实现美观的界面，个性化的服务。移动设备可以变成多功能“遥控器”，控制其他终端屏幕，例如游戏手柄等。

智能机顶盒的设计主要包含4个方面：

1）界面交互设计

机顶盒采用Android系统为平台，界面设计简洁优雅，能够充分利用Android系统自身十分丰富的控件资源；同时机顶盒后台服务还具备智能分析处理功能，可以保存、分析和处理用户的操作使用习惯，并通过网络将用户的相关资料备份到服务器。

2）多种传感器的数据采集和分析

利用Android系统的接口，以及自身的硬件的传感器以及所连接终端的传感器，可采集相关的交互数据。但是要根据实际场景和设备对采集到的数据进行分析处理：移动终端对触摸屏上的移动、点击、滑动，能够经过计算、缩放处理等步骤将触摸轨迹转化为相对位置移动数据；利用加速传感器获得3D方向上的数据，计算出合成力度值；利用方位传感器，获取数据，测算移动终端当前的姿态等。以上数据可以在不同的场合下产生不同的控制信息，实现控制。

3）路由器功能和视频点播

能够将入户的宽带网络分享成无线家庭网络和有线网络，实际上充当了路由器的作用。同时机顶盒是三网融合下的产物，能够将宽带网络变化成有线电视网，无线宽带网。

4）“受控端”设计

由于智能机顶盒能够将家庭中的各种终端设备互联在局域网中，能够控制这些终端设备，同时又能够被控制。各个移动端还能通过机顶盒进行相互控制。因此终端不但需要具备软件应用和相关的硬件模块，还要具备网络功能。

Android机顶盒遥控器的整体流程图如图3所示。

Android机顶盒遥控器的设计框图如图2所示。

图2 Android机顶盒遥控器框架示意图Fig.2 Android sketch of set-top box remote control schematic framework

基于Android系统的自身特性，Android机顶盒与传统意义上的机顶盒相比，具备多种传统机顶盒说不能比拟的特点：

图3 机顶盒遥控器的整体流程图Fig.3 The overall flow chart of the set-top box remote controller

3 结 论

基于Android系统的机顶盒及其遥控器功能实用，设计新颖，相比于传统遥控器和机顶盒不但所成本低廉，绿色环保，还能能够提供良好的用户操作体验，十分符合当前人们的生活理念[6]。从当前的国内外的现状来看，基于Android系统的机顶盒及其遥控器目前已经开始进行市场的测试推广阶段，暂时还未真正形成规模和最终实现经济效益。但是随着三网融合的浪潮和移动互联网的快速发展，以及从用户需求的角度出发，功能全面，成本低廉，人机交互性良好的机顶盒和遥控器必将获得发展契机。型产业，鼓励技术创新，使两化融合成为贯穿工业信息化进程中新的科学发展观念。

[1]百度.三屏融合-百度百科[EB/OL].（2013）http://baike.baidu.com/view/4735686.htm.

[2]百度.Android-百度百科 [EB/OL].（2013）http://baike.baidu.com/view/1241829.htm.

[3]姜凡.基于Android的网络化遥控器系统的研究与实现[D].武汉：武汉理工大学，2010.

[4]徐智.基于Android平台网络电视机顶盒应用程序商店的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2012.

[5]田渊青.基于网络存储器和机顶盒的家庭多媒体系统[D].上海：上海交通大学，2011.

[6]魏冲，李智浩，于华.浅淡Android系统机顶盒的前景[J].有线电视技术，2012（3）:97-99，109.WEI Chong，LI Zhi-hao，YU Hua.The prospect of android system set-top box[J].Technology of Cable TV，2012（3）:97-99，109.