夏 鵬，于 雷

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局 專利審查協(xié)作北京中心，北京 100190）

責(zé)任編輯:許 盈

今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)剛剛為人們所熟悉，從嚴(yán)格的意義上說，物聯(lián)網(wǎng)甚至還沒有一個(gè)準(zhǔn)確的概念。目前業(yè)界比較認(rèn)可的一種定義是指利用RFID、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，依托通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和互聯(lián)，利用計(jì)算機(jī)實(shí)施和軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和知識(shí)挖掘，最終實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的信息交互以及生產(chǎn)生活信息的無縫銜接，進(jìn)而達(dá)到對(duì)物理世界的實(shí)施控制、精確管理和科學(xué)決策[1]。而電視技術(shù)已經(jīng)成功發(fā)展多年，有著相當(dāng)成熟的硬件設(shè)施和通信網(wǎng)絡(luò)，更為重要的是，電視廣播網(wǎng)絡(luò)早已深入千家萬戶，有著極高的普及度。有統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，我國(guó)廣播、電視覆蓋人口分別達(dá)到96.31%和97.23%[2]，這顯然是一個(gè)極好的新應(yīng)用的開發(fā)平臺(tái)，如果能將物聯(lián)網(wǎng)與電視技術(shù)結(jié)合在一起，必然能夠激活現(xiàn)有的電視設(shè)備和廣播網(wǎng)絡(luò)，為電視廣播相關(guān)的企業(yè)提供一片新的領(lǐng)域，同時(shí)也能夠極大地促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。已有人提出，廣播電視網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)高端的物聯(lián)網(wǎng)[1]，并且提出了基于廣播電視網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)的幾大應(yīng)用，包括交互視頻業(yè)務(wù)、多媒體通信、視頻監(jiān)控、智能家居以及家庭醫(yī)療等?？梢?，在廣播電視領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)有著極大的應(yīng)用前景。專利一向是新興技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)向標(biāo)，企業(yè)在新產(chǎn)品投放市場(chǎng)之前，往往都會(huì)先申請(qǐng)專利以尋求壟斷保護(hù)，考察當(dāng)前其他企業(yè)申請(qǐng)專利的情況，就能夠得出在未來數(shù)年內(nèi)，哪些應(yīng)用將是市場(chǎng)的熱點(diǎn)，哪些技術(shù)才是企業(yè)應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)，從而為企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)提供方向性的參考，但時(shí)至今日與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的專利分析仍然偏少，可見的多是對(duì)單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)專利的分析[3-5]，沒有與具體的應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合。本文則是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電視技術(shù)相結(jié)合，著重分析在當(dāng)前條件下物聯(lián)網(wǎng)在廣播電視領(lǐng)域的一些頗具發(fā)展前景的方向，希望通過本文，為電視技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)提供一些有益的指導(dǎo)。

1 有線電視網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的整合

現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)或者傳感器網(wǎng)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間的通信主要依靠專有網(wǎng)絡(luò)，例如，Internet、GSM等，并且在實(shí)施過程中需要專門布線、安裝，這就帶來了兩個(gè)問題，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)使用成本較高，另一個(gè)是需要專門的維護(hù)措施，因而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用迫切需要一種成本低、快捷、方便的接入方式。另一方面，在實(shí)際生活中，特別是對(duì)于廣大家庭來說，有線電視網(wǎng)絡(luò)有著極高的普及率，作為有線電視必備設(shè)備的機(jī)頂盒除了具有數(shù)字電視的功能外，還具有雙向數(shù)據(jù)通信能力，并且由于其具有功能強(qiáng)大的微處理器，還具有進(jìn)行一定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的潛力，因而利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)及終端設(shè)備來引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為一種非常具有吸引力的選項(xiàng)。

專利CN102164313A提出了一種整合無線傳感模塊的電視機(jī)頂盒，無線傳感模塊采用符合ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的無線射頻收發(fā)單元，使得傳統(tǒng)的電視機(jī)頂盒具有了與家庭中的其他無線設(shè)備通信的能力，該機(jī)頂盒還具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)頂盒模塊，在通常的意義上，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)頂盒模塊只是用于完成有線電視的應(yīng)用，但在本發(fā)明中，也將該模塊的功能進(jìn)行了擴(kuò)展，使其能夠與無線傳感模塊交互，進(jìn)而承載物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。具體來說，在微處理器對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，可將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給標(biāo)準(zhǔn)機(jī)頂盒模塊，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)頂盒模塊可根據(jù)需要將相關(guān)信息顯示在電視機(jī)上或者通過有線電視網(wǎng)絡(luò)上傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器，這就形成了由家庭物聯(lián)網(wǎng)到遠(yuǎn)端服務(wù)器的傳輸線路，而由遠(yuǎn)端服務(wù)器到家庭物聯(lián)網(wǎng)的傳輸線路則是上述過程的逆過程，只需在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)頂盒模塊中設(shè)置一判決裝置，用于判斷遠(yuǎn)端服務(wù)器傳送的數(shù)據(jù)類型，由此該專利以電視機(jī)頂盒為中心構(gòu)建了家庭物聯(lián)網(wǎng)，最大限度地利用了現(xiàn)有設(shè)備，既降低了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用成本，又增加了傳統(tǒng)電視設(shè)備的功能，使其與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行了整合。

專利CN101895584A則給出了一種不同的思路，它利用的不是機(jī)頂盒經(jīng)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信的能力，而是利用機(jī)頂盒本身構(gòu)成了一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)（見圖1），在該專利中，機(jī)頂盒向下通過RS-232或者RJ-45與物聯(lián)網(wǎng)采集模塊相連，向上同樣通過RS-232或者RJ-45與附近其他的機(jī)頂盒相連，機(jī)頂盒之間采用“多級(jí)跳”的方式傳送數(shù)據(jù)，即RS-232或者RJ-45網(wǎng)絡(luò)的作用范圍之內(nèi)，數(shù)據(jù)在相鄰的機(jī)頂盒之間依次向上傳遞，直至傳遞至骨干網(wǎng)接入模塊，骨干網(wǎng)接入模塊最終將數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器。

2 電視對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的承載

家居環(huán)境的監(jiān)測(cè)與控制是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)主要方向，其主要關(guān)注對(duì)居住安全、居住環(huán)境的監(jiān)測(cè)與控制，例如房間的入侵檢測(cè)、異常情況檢測(cè)，以及對(duì)屋內(nèi)溫度、空氣、濕度的檢測(cè)等，其不但能向房屋主人實(shí)時(shí)提供上述檢測(cè)結(jié)果，還給予房屋主人控制家中設(shè)備的能力。而當(dāng)前的數(shù)字電視一般同時(shí)具有顯示、存儲(chǔ)、聯(lián)網(wǎng)以及交互的能力，基于這些功能上的優(yōu)勢(shì)，數(shù)字電視成為承載這一應(yīng)用的重要設(shè)備。

專利CN102176747提供了一種基于數(shù)字電視的家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該電視外聯(lián)一攝像頭，可對(duì)房間內(nèi)的情況進(jìn)行拍照與攝像，數(shù)字電視內(nèi)部增加了模式識(shí)別模塊與監(jiān)控模塊，模式識(shí)別模塊用于對(duì)攝像頭所采集的視頻信號(hào)進(jìn)行分析，判斷其中是否存在異常，如果判斷有異常情況發(fā)生，則可觸發(fā)報(bào)警與監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊一方面控制攝像頭對(duì)異常情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，另一方面則將相應(yīng)信息通過圖像或者文字的形式發(fā)送給房屋主人，同時(shí)數(shù)字電視原有的存儲(chǔ)設(shè)備還可記錄對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)，從而構(gòu)成了一個(gè)完整的家居監(jiān)控設(shè)備。從上述描述可以看出，該新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的數(shù)字電視完全兼容，只是增加了一些用于監(jiān)控的功能模塊，并且這些監(jiān)控功能模塊完全可以采用已有技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，例如模式識(shí)別模塊，便可利用已有的相鄰幀差法判斷房間內(nèi)是否有人在走動(dòng)等，該專利通過這些監(jiān)控功能模塊與數(shù)字電視原有的功能模塊相配合來共同完成對(duì)家居環(huán)境的監(jiān)測(cè)任務(wù)，因而極大地降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難度與成本。

專利CN101930657提出了一個(gè)與前述專利相類似的構(gòu)思，但是其所關(guān)注的不再是房屋的入侵檢測(cè)，而是家居環(huán)境的安全檢測(cè)，在該專利中使用了更多的環(huán)境傳感器，例如煙霧、氣體以及溫度傳感器，由于使用了多個(gè)傳感器終端，電視機(jī)頂盒中特別增加了為上述傳感器分配地址的網(wǎng)關(guān)模塊，由此建立傳感器與電視機(jī)頂盒相連接的局域網(wǎng)，智能傳感器采集的數(shù)據(jù)通過WiFi網(wǎng)絡(luò)傳送至電視機(jī)頂盒，機(jī)頂盒內(nèi)的數(shù)據(jù)處理模塊用于處理上述數(shù)據(jù)，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)判別房屋內(nèi)的環(huán)境參數(shù)是否已經(jīng)超過了正常水平，如果是，則一方面將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至有線電視網(wǎng)前端的報(bào)警服務(wù)器，由報(bào)警服務(wù)器將報(bào)警信息通知房屋主人或者對(duì)應(yīng)的應(yīng)急部門，另一方面將封裝為DLAN格式的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊，控制模塊依據(jù)預(yù)設(shè)的聯(lián)動(dòng)策略啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的應(yīng)急裝置。

如果說上述兩個(gè)專利中的電視設(shè)備承載的主要還是安全監(jiān)控與自動(dòng)報(bào)警功能，那么CN102393707則將監(jiān)控?cái)U(kuò)展到了家居生活的方方面面，并允許房屋主人對(duì)家中設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，但是該專利的技術(shù)方案與上述兩個(gè)專利之間并不存在技術(shù)障礙，只是對(duì)應(yīng)地增加了用于接收用戶輸入指令的人機(jī)界面，這主要是因?yàn)樵诮鉀Q了傳感器與機(jī)頂盒之間連接組網(wǎng)以及機(jī)頂盒與前端服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸問題之后，剩下的只是在現(xiàn)有的機(jī)頂盒基礎(chǔ)上構(gòu)建新的應(yīng)用，這對(duì)當(dāng)前功能強(qiáng)大的機(jī)頂盒來說并不是問題。

[1]秦龍，孫國(guó)兵，姚瓊，等.物聯(lián)網(wǎng)與廣播電視概述[J].廣播電視技術(shù)，2011（S1）：32-45.

[2]發(fā)展廣播影視共建美好城市創(chuàng)造美好生活:田進(jìn)在上海世博會(huì)“信息化與城市發(fā)展”論壇上的演講[EB/OL].[2012-03-03].http://www.cctv.com/cctvsurvey/special/01/20100721/102864.shtml.

[3]中國(guó)科學(xué)研究院.物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2011（2）：68-69.

[4]中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究會(huì)專利委員會(huì).物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別專利技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[M].[S.l.]：中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究會(huì)專利委員會(huì)，2011.

[5]桑芝芳.物聯(lián)網(wǎng)概念類上市公司中國(guó)專利申請(qǐng)統(tǒng)計(jì)與分析[J].發(fā)明與專利，2011（4）：42-45.