一种基于绿色设计理念的终端产品(机顶盒)实现方案

税国梅,李洪斌,李廷尉(四川九州电子科技股份有限责任公司,绵阳 621000)

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摘要:本文系统介绍了基于广电行业的融合型产品的绿色设计方案,通过采用环境友好的模块化设计、软件统一管理、

可拆卸回收的绿色设计、低功耗节能设计等方面来最终实现产品化,同时阐述了具体产品上的具体应用措施。关键词:绿色设计;模块化设计;低功耗d o I:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2018.08.010

中图分类号:TN94 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2018)08-0031-02 1 环境友好的模块化设计

针对家庭网络终端产品的快速设计、节能节材、易拆卸回收及再制造性等需求,将绿色设计理念与模块化设计方案有机结合。通过在家庭网络终端产品开发过程中,引入硬件模块化设计和软件统一管理,开展产品的客制化、通用化等模块化策略研究,实现产品快速设计、快速开发、资源节约、节能降耗等绿色需求。

1.1 硬件模块化设计

广电行业的终端产品表面看似产品形态太多,

OTT/DVB/基本型/融合型(不同数据模块),但各种产品密切关联,基本上都是在OTT形态上,扩展

不同的功能,从而形成满足不同用户要求的产品。基于这个特点,如果采用标准化模块设计,首先设

计出OTT(基板),同时在预留出标准接口,这样做

到各子模块接口统一,尺寸统一,并采用类似搭积木的方式,就可以实现灵活多变的各种形态产品。

如图1所示: 注:实线表示所有产品必有;虚线表示不同的产品形态。

作者简介:税国梅,女,主任设计师,主研数字前端、终端产品设备。李洪斌,主任设计师,主研DVB数字融合终端产品设备。李廷尉,副总设计师,数字终端产品技术负责人。 1.2 各种模块组合的产品方案介绍

(1)OTT基本型:该方案的输出接口具有完整OTT所需接口:HMDI/USB/AV/SPDIF/LAN,同时预留两个标准接口,排针插座1和排针插座2,作为

扩展使用。网口连接如图红线指示,虚线表示该产

品形态不需要,该产品形态只有1个网口,作为OTT

数据交互。

(2)OTT+AP型:该方案在OTT基本型上,排针插座1接AP,AP模块采用标准接口,不同方案的AP可替换。网络接口如红线所示。该产品具有网关

的功能,能够实现家庭组网。

(3)DVB基本型:该方案在OTT基本型上,排针插座2接TUNER子板, TUNER子板采用标准接口,不同方案的TUNER子板可替换,实现直播业

务。该基本的网口如红线所示,只具有调试功能。

(4)DVB+AP型:该方案在OTT基本型上,排针插座1接AP ;排针插座2接TUNER模块,该产品

具有网关功能。

(5)DVB+数据接入模块型:该方案在OTT基本型上,排针插座2接数据接入模块,数据接入模块含TUNER功能。模块采用标准接口,大小尺寸固

定,数据模块可以是不同方案的CM/EOC/MOCA等。数据模块的数据接入到CPU的FE2,实现点播业务,FE2和FE1桥接,FE1接到外部网口,其他设

备可实现上外网功能。

(6)DVB+数据接入模块+AP型:该方案在

DVB+数据接入型上,排针插座1接AP;排针插座2

姐数据模块,数据模块包含TUNER功能。数据模

块的数据接入到AP的PORT1(WAN)口,AP对业务分发,PORT2(LAN)口接到CPU的FE2,实现点播业务;PORT3和PORT4(LAN)同一局域网段,实现家庭组网、多屏互动等功能。该产品是高端的融合网关产品。 注:各种产品状态均通过AD管脚进行识别。

2 软件的统一管理

针对多种产品形态的硬件设计方案,软件上也需要能够做到快速识别、统一管理,减少软件的重复开发,产品才能有效推广,如何能够做到统一管理呢?通过CPU的AD (模拟转数字)功能接口,采

用两颗分压电阻产生不同的电压(如图3),从而对应不同的产品形态。在系统启动时,通过硬件引导软件识别到该引脚的电压后,就可确定出是什么形态产品,从而进入对应产品状态的应用软件,达到软件的统一管理。减少开发的过程和开发数量,达

到高效绿色开发的目的。如图3所示:

3 可拆卸回收的绿色设计

从原材料的循环利用以及零器件的拆解分离角度,开展产品的易拆解回收策略研究。在产品设计阶段,结合具体产品的特征和要求,满足产品功能与性能的基础上,选用兼容材料、再生材料及可重复利用等易拆解回收的材料和零件。在材料替代方面:通过将目前的钣金件加塑胶件的结构模式转换为全塑料件的设计,大力推进塑料件替代金属件的进程,减少高能耗的钢材使用量,减少原材料在采掘和加工过程中的能耗和对环境的污染,最大程度地节约资源。在零器件设计方面:通过大幅度减少结构零件数量,减少单台机器螺钉的使用量,达到便于拆解回收,降低设计制造成本的目的。

4 低功耗节能设计

对于基本型的OTT或DVB机顶盒,电源采用轻载高效方案,产品低功耗设计,待机时只保留最

小系统运行,功耗小于0.5W,满足1级能效要求。而

对于融合型产品,设计出了这个既能满足能效要求,又能满足用户使用要求的融合型机顶盒供电管理系

统。首先,用户可通过机顶盒菜单选择待机后Wi-fi功能是否关断或开启,若关断Wi-fi功能,待机时机顶盒主板就关断Wi-fi模块和数据的供电;若开

启Wi-fi,待机时机顶盒主板不关断wi-fi模块的供电,在该种模式下,Wi-fi模块可智能控制数据的供电,若待机一段时间内Wi-fi模块都未检测到用户数据的交换,Wi-fi模块自动关断数据模块的供电,当Wi-fi模块再次检测到用户数据请求,则自动开

启数据模块的供电。从而避免了机顶盒在闲置时数据所产生的额外功耗,可延长机顶盒的使用寿命。

5 结束语

本文提出的绿色设计理念的终端产品实现方案,主要通过模块化设计,接口统一,多个形态模块产品的具体实现方案,根据不同的需求进行自由组合,形成满足不同客户需求的产品形态。另外,在材料选用方面充分采用绿色环保材料和器件,在功耗设计方面采用低功耗节能设计。从而达到绿色设计的全新理念。■

参考文献

[1] GB 25957-2010.数字电视接收器(机顶盒)能效限定值及能效等级.

[2] 李洪斌,李玮琪.专利技术“融合型机顶盒供电管理系统及其方法”

(ZL201410786953.5).

[3] 李莉,税国梅.专利技术“可分离的融合型机顶盒”(已受理,

201710707262.5).

图1产品系统框图

图3 AD管脚电压与产品形态对应表

图2各种模块组合的产品图示

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