机顶盒升级技术分析

吴军 彭苏 李婧雯

摘 要 机顶盒的升级对于用户的体验和运营商的管理来说，有着非常重要的意义。本文从机顶盒升级过程中所面临的问题出发，对机顶盒升级的方案进行了梳理，包括升级源的分类、升级模式的设定、升级数据的管理、升级修复的完善以及用户的升级体验等方面。最后采用S曲线模型对机顶盒升级技术进行发展成熟度的评估，量化出国内外的发展水平，从宏观上把握技术的发展生命周期。

【关键词】机顶盒 升级 技术成熟度 评估

1 研究背景

机顶盒的正常运行，需要软件和硬件相互协调配合。机顶盒的功能与标准处于不断发展和完善当中。对运营商和生产商而言，一个成熟可靠的升级方案就意味着一种方便、快捷、高效、安全的运营维护保证，并尽可能的延长了机顶盒的生命期，从而实现了用户既可以第一时间享受到最新数字电视技术，同时限制了数字电视整体运营成本。因此，机顶盒的升级非常地重要。

2 机顶盒升级

2.1 升级源

根据升级源的物理位置，可以将升级分为本地升级和网络升级。本地升级需要人工参与，无法保证所有用户能够及时体验新的系统或者服务。因此，采用网络升级的方式孕育而生。最初的方式是将升级数据封装在升级码流中，通过Cable升级的方式进行传输。随着三网融合政策的实施，IP升级逐渐普及。即将升级文件放在升级服务器上，机顶盒去连接指定的升级服务器地址，连接成功后利用指定的协议从升级服务器上得到升级信息文件。

2.2 升级模式

升级的数据常常是存放在升级服务器中，升级服务器可以通过统一发布的方式进行批量升级。在一段时间内，升级服务器可能需要处理大量的升级请求，导致网络拥塞的问题。另一种极端的情况是，由于软件系统比较问题，不需要升级，因而在此期间升级服务器被闲置，导致资源的浪费。为了解决上述问题，将一个升级完成的机顶盒作为虚拟或者代理服务器，其他带升级的机顶盒从该虚拟或者代理服务器节点中获取升级数据。

2.3 数据管理

启动软件和应用软件的新版本可以通过升级软件进行更新，但是对于升级软件自身的更新技术更为热门。这主要表现在升级过程中，如果存在断电，则导致升级软件自身无法正常启动。针对断电问题，本领域技术人员通常采用了双备份和标志位的方法加以规避。

根据软件系统中是否存在文件系统，可以将数据的管理划分为分区管理和文件管理的方式。在分区管理下的升级，通常是对整个分区进行升级，因此需要考虑对优化分区存储策略及相应的数据结构，更有技术考虑到对分区写入次序的调整，比如采用遗传算法，优化各个扇区的下载次序。由于文件系统的引入，系统对数据的管理更加便捷。考虑到文件系统的存在与否，或者文件系统的有效性，相应出现了兼容分区升级和文件升级的方式。

2.4 升级修复

在升级的过程中，可能由于断电等因素的印象，导致升级数据不完整，系统无法启动。目前出现的技术方案是采用双备份加标志位的方法，即将存储空间划分为不同的区域，存放相同的软件系统。而在升级的过程中，通过查询单独存储的升级标志位，判断升级的状态。更有技术分支对升级标志位的写入加以保护，进一步改善升级流程的完善程度。在存储空间不足以实现双备份的技术方式时，出现了一种支持存储外设作为本地升级数据源的方案。

2.5 升级体验

机顶盒升级作为一种服务体验，也成为各大机顶盒厂商关注的重点。比如加上升级进度条，以提示升级的进度；采用语音提示的方式，以适应老年人或者文盲人群；还有通过红外技术检测是否有人观看节目，鉴定是否处于待机状态，在待机状态下实现升级。

3 技术领域的发展成熟度评估

技术的发展并非杂乱无章，存在着一定的演化规律，表现为科技文献的增长存在着一定的关联。为了评估技术发展的成熟度，可以采用技术发展模型，对技术发展规律进行数学化的表示。与生物生长相类似，利用技术S曲线来描述技术的增长。常用的S曲线模型是Logistic，对应的公式为：

其中，t可以表示年份，y表示当年的专利申请量。对于技术的发展主要关心的增长率因素。因此，对其进行一阶、二阶、三阶求导。根据三阶倒数为0，获得两个拐点，第一个拐点

是技术发展缓慢的标志。而根据二阶倒数为0，获得第三个拐点，是技术发展速率达到最高的标志。

采用R语言编程，根据分别对国内和国外的机顶盒专利数据进行拟合。

根据拟合的结果，计算出国内第一个拐点的时间为2006年，即从2006年开始加速发展，第二个拐点时间为2015年，即表现为发展缓慢，需要有新的技术出现，以突破现有的格局。第3个拐点时间为2011年，即达到快速发展的最高点。根据2006-209年的《中国机顶盒市场与技术白皮书》数据显示，我国机顶盒的出货量数据逐年上升。从2007年开始内销首次超过出口，经过快速的发展，2012年开始国内市场开始表现为缓慢增长的状态。

根据拟合的结果，计算出国外第一个拐点的时间为1997年，即从1997年開始加速发展，第二个拐点时间为2005年，即表现为发展缓慢，需要有新的技术出现，以突破现有的格局。第3个拐点时间为2001年，即达到快速发展的最高点。结合欧美政策和市场，从20世纪90年代后期就已经开辟了机顶盒市场。经过10几年的发展，机顶盒的升级技术发展已经趋于稳定和成熟。

4 总结

本文依据机顶盒升级过程中所遇到的技术问题，对机顶盒升级技术进行梳理，使得对技术分解更符合实际生产。最后采用技术S曲线数学模型对该领域的成熟度进行评估，结合政策和市场经济的信息，验证了该模型的可行性，并对技术发展作了预测，从宏观上把握技术的发展生命周期。

参考文献

[1]周培军，刘勇，刘福.数字电视机顶盒原理与技术[J].内蒙古广播与电视技术，2005（04）：21-22.

[2]杨良选.技术成熟度多维评估模型研究[D].国防科学技术大学，2011：60-70.

作者简介

吴军（1986-），男，湖北省黄冈市人。硕士学位。现为国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心审查员，研究方向为数据挖掘。

作者单位

国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心湖北省武汉市 430073