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新一代智能家庭网关技术的探索与实践

   目前在智能家庭网关这块的整体方案,首先最核心的是智能网关的设备终端,也就是放在家里的智能化的光猫,这个设备跟传统的现在的家庭网关光猫相比增加了两个功能,一个是它有一个智能化操作系统,就像我们的手机安卓系统一样,你要做很多新的App应用,必须要把这个操作系统先实现智能化。另外一个智能网关能把我们一些网关基本的功能,一些管理的能力,包括故障、性能监控的能力,还有WIFI的管理能力,等等这一系列能力,我都把它包装出来,通过一个API的接口向上层的应用开放它的权限,这样整个应用比如社区网络,很多开发者可以开发一个新的App,他就可以通过调用这个API权限,来实现网关底层的调用。但是这个权限实际上是由网关决定,哪些功能开放给你的App,你的权限越高,能调用的底层的网关的功能就越多。第二个很重要的就是智能网关的平台,我们中国移动设计是两级的平台,有一级的开放平台是在我们集团层面,另外一个是省级的业务和终端管理平台,省级平台每个省都会布放一套。这两级平台作用也不太一样,对于省级平台,主要作用就是管理我们整个智能家庭网关终端的功能,以及App管理的一些功能。对于一级平台,主要功能是对开发者App的审核,以及我们有一个手机App的管理。一级平台跟我们目前的网关,目前没有一个直接的接口,都需要通过省级平台跟网关打通。省级网关跟我们的设备接口协议有两种,一种是PON口的一些监控一些性能管理的功能,一些配合功能,这些传统网关的功能都是通过TR-069协议来实现交互的。平台和设备之间另外一个协议是JSON协议,主要实现插件的管理,这两套协议都会在平台和网关设备之间。在智能网关这块,今年也会完成架构设计,包括规范制定和测试方案制定,在今年5月份开始,已经完成了两轮的技术模拟测定,现在正在进行五省现网试点的测试工作。

   智能网关最核心就是设备终端,它的功能在传统的家庭网关的七大功能基础上,额外增加两个功能,一个是智能化的功能,另外一个是插件管理功能,传统的网关只有一个网关的管理功能,现在还有插件管理功能。另外一点是手机App的管理,手机App管理有两种方式,一种是通过本地的管理,本地管理我们要求手机跟网关应该是在同一个房间或统同一个家庭,通过WIFI直连,防止其他人在外面通过手机访问你的智能家庭网关,从而访问你家庭的一个设备。这个是出于安全考虑。另外一个方式,远程管理方式,手机App必须要通过一级平台来调用。

   对于具体的要求不详细介绍了,智能化这块我们考虑到用JAVA系统,包括OSGI来实现智能化操作系统的管理。对于JAVA和OSGI都有相应的要求。对API的权限和通知消息和插件生命周期也进行了定义要求。

   谈到API,这是我们网关核心的一个技术,,现在中国移动有41个大类的API的权限,涵盖6个方面的功能。从权限调用方面,我们一般会给App开放三个不同等级的权限,A类是全集,这类权限主要是给运维管理类的插件来服务的,也就是我们自己的管理维护人员来使用的。第二类是B类,这个是给我们自营的业务,比如家庭内部可以提供一些安防的技术,还有智能存储的技术。另外有一些跟我们有战略合作的第三方的公司。第三类是C类权限,对普通的App开发者提供的。

   再谈一下我们现在在测试试点的情况,实验室测试大概测了四个月时间,我们主要测了六个厂家,其中有两家是我们自研的移动内部的公司。测试内容涵盖传统网关的功能,包括智能网关新增的功能都进行了测试同时测了网关和平台之间TR-069的协议,通过率大概在95%以上,我们认为具备了一定的试点的能力。我们在10月份也启动了试点测试,现在基本上完成了第一轮的两个地市的测试,后续可能会在11月底之前完成5个城市的试点测试。整个试点城市将来应该为我们智能网关的集采作为一个基础,最近我们内部对智能网关也是有一个集采的计划,数量也非常大,可能不少于我们上半年的采购量。

   以上是我们整个智能网关目前的一些考虑和探索。最后简单说一下我们智能网关未来怎么进一步演进。智能网关的未来演进主要需求其实就是我将来随着应用资源增加以后,我们以后更多的App需要在云端实现,这种情况下我们考虑网关要进一步虚拟化。分成实体网关和虚拟网关,这也是业界很多人听到很多的,我们中国移动的vCPE跟其他的不太一样,主要是提供服务的,主要为未来更灵活的新增类的增值业务提供更开放的触及能力的要求。我们对PCPE这块还是要求整个网关具备三层能力,当然业界也有一些运营商认为实体网关以后可能就是个二层的傻盒子,所有的智能功能都在云端触及,我们认为实体网关还是要具备三层能力,因为我们有一些应用还是放在本地更好一点,不用全放在云端,将来我们认为实体网关应该还是具备一定的智能操作系统能力的网关。整个未来的架构还是要兼顾现在有关的存量市场,中国移动现有的存量的家庭网关大概有5000多万的存量用户,这些存量网关怎么办,一方面可以通过换盒子,不换盒子情况下,我们将来希望把很多智能功能放到云端去,这样现有的5000万的家庭用户也可以享受智能的服务,通过vCPE架构虚拟化的技术就可以享受这个服务。sCPE一方面会代替一部分的用户侧的家庭网关的硬件,另外最主要是提供更多增值服务。我们现在目前对虚拟化的智能家庭网关,其实也有一些困惑,我们最近也在做一些试验网,能够放到云端的杀手级应用还是比较少。另外整个vCPE的技术方案目前其实也不是十分明确,包括我刚才提到,我们哪些功能要放到pCPE上,哪些要放到sCPE上去,包括PCPE是做傻盒子还是做三层智能型的,如果这些研究清楚以后,我觉得我们将来的智能网关就会逐渐向虚拟化的智能网关方向进行演进。