专利名称：一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字家庭技术领域，具体涉及一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台。
背景技术：
在大众传播时代，开发一些针对特定消费群体的增值业务，以满足不同用户的个性化需求成为必需。现在运营商提供的增值业务除了包括直播、点播、即时时移和菜单时移等基本业务外，还包括诸如信息服务、电视上网、卡拉0K、在线游戏、电视短信、电视投票、用户意向广告、远程教育、股票信息、网上购物、影像空间、好友电视等丰富多彩的增值业务， 这些都将成为数字娱乐生活的重要组成部分。以前由于时间关系，想看的电视剧每次都不能完整地欣赏，开通点播服务以后，只要有时间就可以选择自己喜欢的节目收看，而这只是数字电视增值业务给用户带来的好处之一。用户还可以在电视机上查看每天的天气，交通路线，进行缴费，在线购买自己喜欢的商品等等。在线支付业务已经成为开发商的一个新的突破点。这些服务方便快捷，但是用户也表示担心支付时的安全性，相信随着安全性的提高，以及用户对这一业务认知的加深， 用户数量会逐渐增多。所有这些增值服务的增加都需要有相关的平台支持，数字媒体互动业务智能网关支撑平台，提供了相应的硬件和软件支持，实现了在数字媒体互动业务智能网关内对多应用的管理，就是要在智能网关内实现对应用的下载、删除和更新。数字媒体互动业务智能网关与以往的智能网关是不相同的。以往的智能网关直接将应用包含在其中，一次发行后具有一个或多个固定的应用，在卡的生命周期内应用不能更改。而在数字媒体互动业务智能网关中，应用由一种中间语言CEL进行描述，使应用与网关嵌入式操作系统分离，这样可以对应用进行动态的下载、更新与删除。
发明内容
本发明提供一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台。由于现有的智能网关直接将应用包含在其中，一次发行后具有一个或多个固定的应用，在卡的生命周期内应用不能更改。本发明的数字媒体互动业务智能网关，应用由一种中间语言CEL进行描述，使应用与网关嵌入式操作系统分离，这样可以对应用进行动态的下载、更新与删除。一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台采用机卡分离式的智能网关设计，构建智能网关嵌入式操作系统；分为硬件层、操作系统层Os、应用抽象层AAM和应用层四层结构；操作系统层OS和应用抽象层AAM相互配合实现底层通讯、存储器管理和应用业务的装载、删除、选择以及APDU命令响应对的收发；由于应用抽象层AAM的存在，应用层就可以在不考虑底层硬件的情况下通过预先定义好的接口来调用硬件平台提供的服务；位于底层的硬件层是智能网关自带的处理器，智能网关操作系统作为一个软件运行在该处理器上，它是以处理器自身的机器代码执行的；智能网关操作系统提供了一个为应用服务的应用抽象层AAM，它的作用是完成应用与硬件资源之间的封装，保证应用与硬件平台无关；只要应用能够在操作系统的AAM上运行，那么它就能运行在任意一台装载了该操作系统的智能网关中，而不去考虑该智能网关采用的是什么样的硬件平台。数字媒体互动业务智能网关的操作系统由安全子系统、传输子系统、文件子系统、 应用子系统、文件系统以及系统存留区五部分构成；传输子系统位于整个嵌入式Linux操作系统的最外层，操作系统通过传输子系统与读卡器进行数据传输；传输子系统主要包括数据传输模块和数据传输控制模块；数据传输模块的具体功能是实现字节数据的收发，以及相关错误检查；数据传输控制模块主要实现对相关寄存器的初始化，以及对嵌入式Linux操作系统处理超时的相关控制；安全子系统位于传输子系统之后，实现数据的加/解密，以及安全信息的计算和验证；文件子系统处于整个嵌入式Linux操作系统的核心位置；实现对EEPROM数据的组织和管理；应用子系统实现应用命令中的命令组重复操作，这个系统与安全子系统和文件子系统的关联非常紧密，它用到这两个子系统中的相关函数。文件子系统包括四个部分文件定位模块，文件创建模块，数据读写模块和数据防拔模块。智能网关通过智能卡安装或删除应用模型；终端先从智能卡内得到该智能卡的相关信息，发送给后台服务器后，后台服务器生成应用下载单元ALU和应用操作证书A0C，其中应用操作证书AOC包括应用下载证书ALC和应用删除证书ADC，下载到本地终端；终端在确定了这些数据包是相对于正在运行的智能卡后，通过操作系统提供的一系列命令将数据包传输到智能卡内；智能网关首先要对这些数据包再进行确认以保证数据包都是用于正在运行的智能卡的，然后在智能网关内再对数据包进行分析，最后在智能网关上完成对应用的安装或者删除；智能网关通过在智能卡上安装完应用后，智能网关对应用的选择就是终端通过读卡器发出选择应用SELECT的命令；SELECT命令它是按照应用名字AID来查找应用的；若查找到，网关嵌入式操作系统则选择相应的应用，否则返回错误。要实现智能网关内应用动态下载、更新、删除和选择，必须记录智能卡内当前已经存在的应用信息；应用注册表中，每一个应用记录都是一个定长记录项；每一个记录项内容为应用信息；应用信息包括应用的应用ID即AID、应用的版本号、应用静态数据区长度等属性；智能卡可以通过选择AID来查找应用的注册表信息，从而可以在智能网关上运行这个应用。智能卡管理平台的运作流程如下网关制造商为卡发行商提供动态多应用智能网关；卡发行商向用户发行智能卡；应用开发商为应用提供商开发应用；应用提供商在得到卡发行商许可的前提下将开发的应用制作成ALU提供给用户下载；认证中心CA通过应用提供商和卡发行商提供的数据信息来制作AOC，AOC同样也将提供给卡发行商，再由卡发行商提供给用户。本发明技术方案带来的有益效果1) 一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台，采用机卡分离式的智能网关设计，构建智能网关嵌入式操作系统，实现了多应用智能卡的支撑功能。2)数字媒体互动业务智能网关支撑平台还提供了一个用于互动业务开发测试的工具平台，通过数字媒体互动业务开发描述语言及可视化建模工具定义数字电视内容服务描述语言(Content Description Language CDL)标准规范，以解决当前内容服务与终端设备高耦合度的缺点，根据所需要跨域共享资源与内容服务进行功能提取与抽象，基于XML 语言，形成一套完整的数字电视内容服务描述语言，面向数字电视内容应用进行服务呈现及信息交互，成为一种简单易、能够灵活、有效地整合内容资源，而且提供内容资源、应用和用户进行协同工作的基础设施。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本发明中数字媒体互动业务智能网关支撑平台结构示意图；图2是本发明中智能网关操作系统关键模块间相互关联的示意图；图3是本发明中智能网关应用下载、删除模型；图4是本发明中智能卡管理平台的应用系统总体架构；图5是本发明中数字媒体互动业务开发描述语言及可视化建模工具协议层结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台，采用机卡分离式的智能网关设计，构建智能网关嵌入式操作系统，实现了多应用智能卡的支撑功能。以下分别进行详细说明。数字媒体互动业务智能网关支撑平台分为硬件层、操作系统(0 层、应用抽象层 (AAM)和应用四层结构。操作系统(OS)层和应用抽象层(AAM)相互配合实现底层通讯、存储器管理和应用业务的装载、删除、选择以及APDU命令响应对的收发。由于AAM层的存在， 应用层就可以在不考虑底层硬件的情况下通过预先定义好的接口来调用硬件平台提供的服务。智能网关支撑平台的结构如图1所示。位于底层的硬件平台是智能网关自带的处理器，智能网关操作系统作为一个软件运行在该处理器上，它是以处理器自身的机器代码执行的。智能网关操作系统提供了一个为应用服务的AAM，它的作用是完成应用与硬件资源之间的封装，保证应用与硬件平台无关。因而只要应用可以在操作系统的AAM上运行，那么它就可以不加修改地运行在任意一台装载了该操作系统的智能网关中，而不去考虑这张智能网关采用的是什么样的硬件平台。数字媒体互动业务智能网关，是一个智能网关可以容纳多个应用，完成多个不同的功能服务，本系统采用机卡分离式的智能网关设计，构建智能网关嵌入式操作系统以实现多应用智能卡的支撑功能。如图2所示该操作系统由安全子系统、传输子系统、文件子系统、应用子系统、文件系统以及系统存留区五部分构成。传输子系统位于整个嵌入式Linux操作系统的最外层，操作系统通过传输子系统与读卡器进行数据传输。传输子系统主要包括数据传输模块和数据传输控制模块。数据传输模块的具体功能是实现字节数据的收发，以及相关错误检查。数据传输控制模块主要实现对相关寄存器的初始化，以及对嵌入式Linux操作系统处理超时的相关控制。安全子系统位于传输子系统之后。主要实现数据的加/解密，以及安全信息的计算和验证。文件子系统是处于整个嵌入式Linux操作系统的核心位置。文件子系统实现对 EEPROM数据的组织和管理。这个部分包括四个部分文件定位模块，文件创建模块，数据读写模块和数据防拔模块。应用子系统的功能很明确，主要是实现应用命令中的命令组重复操作，这个系统与安全子系统和文件子系统的关联非常紧密，它用到这两个子系统中的相关函数。数字媒体互动业务智能网关实现了对多应用的管理，就是要在智能网关内实现对应用的下载、删除和更新，具体操作是先删除再下载。数字媒体互动业务智能网关与以往的智能网关是不相同的。以往的智能网关直接将应用包含在其中，一次发行后具有一个或多个固定的应用，在卡的生命周期内应用不能更改。而在数字媒体互动业务智能网关中，应用由一种中间语言CEL进行描述，使应用与网关嵌入式操作系统分离，这样可以对应用进行动态的下载、更新与删除。图3是智能网关通过智能卡安装或删除应用模型。终端先从智能卡内得到该智能卡的相关信息，发送给后台服务器后，后台服务器生成应用下载单元ALU和应用操作证书 AOC (包括应用下载证书ALC和应用删除证书ADC)。终端再将ALU和ALC或ADC，下载到本地终端。终端在确定了这些数据包是相对于正在运行的智能卡后，通过操作系统提供的一系列命令将数据包传输到智能卡内。智能网关首先要对这些数据包再进行确认以保证数据包都是用于正在运行的智能卡的，然后在智能网关内再对数据包进行分析，最后在智能网关上完成对应用的安装或者删除。智能网关通过在智能卡上安装完应用后，智能网关对应用的选择就是终端通过读卡器发出选择应用(SELECT)的命令。SELECT命令它是按照应用名字AID来查找应用的。 若查找到，网关嵌入式操作系统则选择相应的应用，否则返回错误。要实现智能网关内应用动态下载、更新、删除和选择，必须记录智能卡内当前已经存在的应用信息。为此设计一种应用注册表结构来保存应用及算法的信息。应用注册表中，每一个应用记录都是一个定长记录项。每一个记录项内容为应用信息。应用信息包括应用的应用ID(AID)、应用的版本号、应用静态数据区长度等属性。智能卡可以通过选择AID来查找应用的注册表信息，从而可以在智能网关上运行这个应用。智能卡管理平台的应用系统总体架构如图4所示。智能卡管理平台的运作流程如下网关制造商为卡发行商提供动态多应用智能网关；卡发行商向用户发行智能卡；应用开发商为应用提供商开发应用；应用提供商在得到卡发行商许可的前提下将开发的应用制作成ALU提供给用户下载；CA认证中心通过应用提供商和卡发行商提供的数据信息来制作 A0C,A0C同样也将提供给卡发行商，再由卡发行商提供给用户。由此可以看出，在整个系统中，卡发行商是处于主导地位的。数字媒体互动业务智能网关支撑平台还提供了一个用于互动业务开发测试的工具平台，该平台协议层结构如图5所示通过数字媒体互动业务开发描述语言及可视化建模工具定义数字电视内容服务描述语言(Content Description Language CDL)标准规范，用以解决当前内容服务与终端设备高耦合度的缺点，根据所需要跨域共享资源与内容服务进行功能提取与抽象，基于XML 语言，形成一套完整的数字电视内容服务描述语言，面向数字电视内容应用进行服务呈现及信息交互，成为一种简单易、能够灵活、有效地整合内容资源，而且提供内容资源、应用和用户进行协同工作的基础设施。符合内容描述语言规范的数字内容互动信息在数字媒体互动业务平台与智能终端之间通过HTTP协议进行传输。终端设备接收到互动信息文档后，由浏览器中间件层进行解释，并调用底层接口以及操作系统层进行界面绘制及命令执行。基于数字媒体互动业务描述语言的可视化建模工具⑶L Explorer，用于编写和开发符合上述描述语言规范的数字电视内容服务产品。需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。以上对本发明实施例所提供的一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台，其特征在于，该平台采用机卡分离式的智能网关设计，构建智能网关嵌入式操作系统；分为硬件层、操作系统层Os、应用抽象层 AAM和应用层四层结构；操作系统层OS和应用抽象层AAM相互配合实现底层通讯、存储器管理和应用业务的装载、删除、选择以及APDU命令响应对的收发；由于应用抽象层AAM的存在，应用层就可以在不考虑底层硬件的情况下通过预先定义好的接口来调用硬件平台提供的服务；位于底层的硬件层是智能网关自带的处理器，智能网关操作系统作为一个软件运行在该处理器上，它是以处理器自身的机器代码执行的；智能网关操作系统提供了一个为应用服务的应用抽象层AAM，它的作用是完成应用与硬件资源之间的封装，保证应用与硬件平台无关；只要应用能够在操作系统的AAM上运行，那么它就能运行在任意一台装载了该操作系统的智能网关中，而不去考虑该智能网关采用的是什么样的硬件平台。
2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，数字媒体互动业务智能网关的操作系统由安全子系统、传输子系统、文件子系统、应用子系统、文件系统以及系统存留区五部分构成；传输子系统位于整个嵌入式Linux操作系统的最外层，操作系统通过传输子系统与读卡器进行数据传输；传输子系统主要包括数据传输模块和数据传输控制模块；数据传输模块的具体功能是实现字节数据的收发，以及相关错误检查；数据传输控制模块主要实现对相关寄存器的初始化，以及对嵌入式Linux操作系统处理超时的相关控制；安全子系统位于传输子系统之后，实现数据的加/解密，以及安全信息的计算和验证；文件子系统处于整个嵌入式Linux操作系统的核心位置；实现对EEPROM数据的组织和管理；应用子系统实现应用命令中的命令组重复操作，这个系统与安全子系统和文件子系统的关联非常紧密，它用到这两个子系统中的相关函数。
3.根据权利要求2所述的平台，其特征在于，文件子系统包括四个部分文件定位模块，文件创建模块，数据读写模块和数据防拔模块。
4.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，智能网关通过智能卡安装或删除应用模型；终端先从智能卡内得到该智能卡的相关信息，发送给后台服务器后，后台服务器生成应用下载单元ALU和应用操作证书A0C，其中应用操作证书AOC包括应用下载证书ALC和应用删除证书ADC，下载到本地终端；终端在确定了这些数据包是相对于正在运行的智能卡后， 通过操作系统提供的一系列命令将数据包传输到智能卡内；智能网关首先要对这些数据包再进行确认以保证数据包都是用于正在运行的智能卡的，然后在智能网关内再对数据包进行分析，最后在智能网关上完成对应用的安装或者删除；智能网关通过在智能卡上安装完应用后，智能网关对应用的选择就是终端通过读卡器发出选择应用SELECT的命令；SELECT命令它是按照应用名字AID来查找应用的；若查找到，网关嵌入式操作系统则选择相应的应用，否则返回错误。
5.根据权利要求1或4所述的平台，其特征在于，要实现智能网关内应用动态下载、更新、删除和选择，必须记录智能卡内当前已经存在的应用信息；应用注册表中，每一个应用记录都是一个定长记录项；每一个记录项内容为应用信息；应用信息包括应用的应用ID即 AID、应用的版本号、应用静态数据区长度等属性；智能卡可以通过选择AID来查找应用的注册表信息，从而可以在智能网关上运行这个应用。
6.根据权利要求5所述的平台，其特征在于，智能卡管理平台的运作流程如下网关制造商为卡发行商提供动态多应用智能网关；卡发行商向用户发行智能卡；应用开发商为应用提供商开发应用；应用提供商在得到卡发行商许可的前提下将开发的应用制作成ALU提供给用户下载；认证中心CA通过应用提供商和卡发行商提供的数据信息来制作A0C，A0C同样也将提供给卡发行商，再由卡发行商提供给用户。
全文摘要
本发明公开了一种数字媒体互动业务智能网关支撑平台，该平台采用机卡分离式的智能网关设计，分为硬件层、操作系统层OS、应用抽象层AAM和应用层四层结构。通过建智能网关嵌入式操作系统，实现了多应用智能卡的支撑功能。
文档编号H04L12/28GK102202017SQ20111015684
公开日2011年9月28日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者刘海亮, 周凡, 赵丹丹 申请人:中山大学