广电中间件机顶盒低延时地震预警系统及方法与流程

本发明涉及地震预警技术，特别涉及一种广电中间件机顶盒低延时地震预警系统及方法。

背景技术：

中国是一个地震多发区，每一次大地震的发生都会造成巨大的人员伤亡和财产损失，对社会造成极大的危害。地震预警，就是利用电波比地震波传播速度快的原理，在地震造成破坏前，提前几秒至几十秒通过接收终端等发出预警警报，提醒人员及时避险。根据《西北地震学报》刊发的文章显示，提前10s的时间可以减少的伤亡率达到39％，提前20s时间可减少伤亡率则达到60％。

地震预警需要满足两个要求：一是需要大规模的覆盖渠道，使得地震发生时通知到尽可能多的人们；二是需要极低的时延，需要“争分夺秒”的和地震赛跑，为人们争取到更多的避震时间。

目前，全国广电运营商拥有大量的家庭用户通过广电中间件机顶盒收看电视节目，可以满足地震预警大规模覆盖的业务要求，以四川为例，中间件机顶盒家庭用户规模就超百万级。

但是，广电中间件机顶盒是非标准化的定制型嵌入式终端，硬件性能差，软件支持能力弱，要实现低延时的地震预警，存在如下问题：

1.无法接入地震预警信号源：

中间件机顶盒不支持java运行时，没有安卓系统支持，无法直接使用地震预警信号源的javasdk或安卓apk，无法实现信号源的接入。

2.没有双向实时通信协议支持：

中间件机顶盒不支持如mqtt、websocket等双向实时通信协议，当地震预警发生时没有实时通知中间件机顶盒的技术手段。

3.无法实现苛刻的时间延迟要求：

地震预警的实现需要进行很多的中间处理环节，如接受地震预警信号源，计算关联受波及的机顶盒，定向推送信息，机顶盒展示等，而低时延要求整个处理过程需要秒级完成，技术难度大，复杂性高，目前并无现成实现。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种广电中间件机顶盒低延时地震预警系统及方法，解决目前的地震预警方法不能在地震发生时及时通知到用户的问题。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：广电中间件机顶盒低延时地震预警系统，包括地震预警传输系统和中间件机顶盒，所述地震预警传输系统包括接口网关、计算服务、缓存服务和负载网关，所述计算服务分别连接接口网关和缓存服务，所述接口网关用于连接地震预警发布机构，所述负载网关连接缓存服务，所述中间件机顶盒用于连接负载网关；

所述中间件机顶盒，用于在安装完成后向负载网关发起http请求；

所述接口网关，用于实时获取地震预警发布机构发布的地震预警信息，并传输至计算服务；

所述计算服务，用于获取接口网关传输来的地震预警信息，并从缓存服务中获取中间件机顶盒信息，并基于地震预警信息及中间件机顶盒信息计算出可能受波及的中间件机顶盒，并向缓存服务的消息队列发布地震预警信息；

所述缓存服务，用于存放所有中间件机顶盒信息，所述中间件机顶盒信息包括唯一标识和关联的地理位置信息，并提供基于发布/订阅模式的消息队列功能，当计算服务作为消息发布者向缓存服务发布地震预警信息时，负载网关作为订阅者从缓存服务获取地震预警信息；

所述负载网关，用于在接收到所述http请求时，判断是否收到地震预警信息，若是，则通过所述可能受波及的中间件机顶盒发送避险警报，否则不响应所述http请求。

进一步的是，所述计算服务采用分布式计算集群的计算方式，计算可能受波及的中间件机顶盒。

进一步的是，当负载网关接收到所述http请求时，若没有收到地震预警信息，则将所述http请求挂起，若在设定的规定时间内一直没有收到地震预警信息，则在所述规定时间结束时通知中间件机顶盒。

进一步的是，当中间件机顶盒接收到负载网关的通知时，重新向负载网关发送http请求。

进一步的是，所述可能受波及的中间件机顶盒通过弹出全屏网页的方式向用户发出避险警报。

广电中间件机顶盒低延时地震预警方法，应用于所述的广电中间件机顶盒低延时地震预警系统，包括如下步骤：

步骤1、安装中间件机顶盒，中间件机顶盒安装完成后向负载网关发起http请求；

步骤2、通过接口网关实时获取地震预警发布机构发布的地震预警信息，并传输至计算服务；

步骤3、通过计算服务获取接口网关传输来的地震预警信息，并从缓存服务中获取中间件机顶盒信息，并基于地震预警信息及中间件机顶盒信息计算出可能受波及的中间件机顶盒，并向缓存服务的消息队列发布地震预警信息，所述中间件机顶盒信息包括唯一标识和关联的地理位置信息；

步骤4、负载网关从缓存服务获取地震预警信息；

步骤5、负载网关在接收到所述http请求时，判断是否收到地震预警信息，若是，则通过所述可能受波及的中间件机顶盒发送避险警报，否则不响应所述http请求。

进一步的是，步骤3中，所述计算服务采用分布式计算集群的计算方式，计算可能受波及的中间件机顶盒。

进一步的是，步骤5中，当负载网关接收到所述http请求时，若没有收到地震预警信息，则将所述http请求挂起，若在设定的规定时间内一直没有收到地震预警信息，则在所述规定时间结束时通知中间件机顶盒。

进一步的是，当中间件机顶盒接收到负载网关的通知时，重新向负载网关发送http请求。

进一步的是，步骤5中，所述可能受波及的中间件机顶盒通过弹出全屏网页的方式向用户发出避险警报。

本发明的有益效果是，通过上述广电中间件机顶盒低延时地震预警系统及方法，通过在安装完中间件机顶盒时即向地震预警传输系统发送http请求，且当地震预警传输系统中的接口网关获取到地震预警信息时，可通过计算服务计算出地震可能受波及的中间件机顶盒，并通过这些可能受波及的中间件机顶盒向用户发送避险警报，从而使得地震预警信息从发出到中间件机顶盒接收呈现的总时延控制在500毫秒以内，为用户避险争取了大量宝贵的时间。

附图说明

图1为本发明广电中间件机顶盒低延时地震预警系统的机构框图。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的技术方案。

本发明所述广电中间件机顶盒低延时地震预警系统，由地震预警传输系统和中间件机顶盒组成，其结构框图见图1，其中，地震预警传输系统包括接口网关、计算服务、缓存服务和负载网关，计算服务分别连接接口网关和缓存服务，接口网关用于连接地震预警发布机构，负载网关连接缓存服务，中间件机顶盒用于连接负载网关。

上述系统中，中间件机顶盒，用于在安装完成后向负载网关发起http请求；接口网关，用于实时获取地震预警发布机构发布的地震预警信息，并传输至计算服务；计算服务，用于获取接口网关传输来的地震预警信息，并从缓存服务中获取中间件机顶盒信息，并基于地震预警信息及中间件机顶盒信息计算出可能受波及的中间件机顶盒，并向缓存服务的消息队列发布地震预警信息；缓存服务，用于存放所有中间件机顶盒信息，中间件机顶盒信息包括唯一标识和关联的地理位置信息，并提供基于发布/订阅模式的消息队列功能，当计算服务作为消息发布者向缓存服务发布地震预警信息时，负载网关作为订阅者从缓存服务获取地震预警信息；负载网关，用于在接收到http请求时，判断是否收到地震预警信息，若是，则通过可能受波及的中间件机顶盒发送避险警报，否则不响应http请求。

作为优选，为了能够更快计算出可能受波及的中间件机顶盒，计算服务采用分布式计算集群的计算方式，计算可能受波及的中间件机顶盒。

并且，当负载网关接收到http请求时，若没有收到地震预警信息，则将http请求挂起，若在设定的规定时间内一直没有收到地震预警信息，则在规定时间结束时通知中间件机顶盒。这里，规定时间可根据具体情况进行设定，一般来说，可以选择30分钟、60分钟及120分钟等等，本申请不对规定时间的具体时长进行限定。

另外，当中间件机顶盒接收到负载网关的通知时，可重新向负载网关发送http请求。

作为优选，为了能够在地震发生时以更醒目的方式提醒用户避险，可能受波及的中间件机顶盒可以通过弹出全屏网页的方式向用户发出避险警报。

另外，本申请还提出一种广电中间件机顶盒低延时地震预警方法，应用于的广电中间件机顶盒低延时地震预警系统，包括如下步骤：

步骤1、安装中间件机顶盒，中间件机顶盒安装完成后向负载网关发起http请求。

步骤2、通过接口网关实时获取地震预警发布机构发布的地震预警信息，并传输至计算服务。

步骤3、通过计算服务获取接口网关传输来的地震预警信息，并从缓存服务中获取中间件机顶盒信息，并基于地震预警信息及中间件机顶盒信息计算出可能受波及的中间件机顶盒，并向缓存服务的消息队列发布地震预警信息，中间件机顶盒信息包括唯一标识和关联的地理位置信息。

其中，为了能够更快计算出可能受波及的中间件机顶盒，计算服务采用分布式计算集群的计算方式，计算可能受波及的中间件机顶盒。

步骤4、负载网关从缓存服务获取地震预警信息。

步骤5、负载网关在接收到http请求时，判断是否收到地震预警信息，若是，则通过可能受波及的中间件机顶盒发送避险警报，否则不响应http请求。

其中，当负载网关接收到http请求时，若没有收到地震预警信息，则将http请求挂起，若在设定的规定时间内一直没有收到地震预警信息，则在规定时间结束时通知中间件机顶盒。当中间件机顶盒接收到负载网关的通知时，重新向负载网关发送http请求。这里，规定时间可根据具体情况进行设定，一般来说，可以选择30分钟、60分钟及120分钟等等，本申请不对规定时间的具体时长进行限定。

另外，步骤5中，为了能够在地震发生时以更醒目的方式提醒用户避险，可能受波及的中间件机顶盒可以通过弹出全屏网页的方式向用户发出避险警报。

因此，本申请中，只要用户安装了中间件机顶盒，那么在中间件机顶盒安装完成后均会向地震预警传输系统中的负载网关发送http请求，而地震预警传输系统只会向可能受波及的中间件机顶盒发送用户提醒，效率高。

并且，只要发生地震，地震预警发布机构就会发布地震预警信息，地震预警传输系统中的接口网关会实时获取地震预警发布机构发布的地震预警信息，并传输至计算服务，当计算服务获取到接口网关传输来的地震预警信息，并从缓存服务中获取中间件机顶盒信息时，就会基于地震预警信息及中间件机顶盒信息计算出可能受波及的中间件机顶盒，并向缓存服务的消息队列发布地震预警信息。这里，由于安装中间件机顶盒周围的建筑的具体情况不同，在计算可能受波及的中间件机顶盒时，可以将地震发生时相应建筑的能够承受的地震等级分别以不同的方式告知用户，已达到提示不同用户采用不同措施进行避险的目的。

并且，缓存服务中存放有所有中间件机顶盒信息，中间件机顶盒信息包括唯一标识和关联的地理位置信息，并提供基于发布/订阅模式的消息队列功能，当计算服务作为消息发布者向缓存服务发布地震预警信息时，负载网关作为订阅者从缓存服务获取地震预警信息，负载网关在接收到所述http请求时，判断是否收到地震预警信息，若是，则通过所述可能受波及的中间件机顶盒发送避险警报，否则不响应所述http请求。