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家庭網絡的形成特征

未來的家庭將是網絡化、信息化的家庭,外面是高速數字通信線路,裏面是家庭服務器,控制不同功能的信息家電。家庭網絡將能夠操作和控制所有家庭設備。出門在外,還可以通過通訊操作各種家居設備,比如打開自動窗簾,或者關閉微波爐。當妳在電腦上工作時,妳可以在電腦屏幕上的壹個小窗口裏觀察安裝在門上的數碼相機或攝像機傳來的圖像,確認是誰在敲門,如有異常就發出報警信息;同樣,通過互聯網,您可以在各種家用設備之間傳輸信息。

家庭辦公將成為未來的壹種趨勢,家庭裝修將成為更舒適的辦公環境。人們可以使用筆記本電腦隨時與公司的計算機網絡保持連接,隨時隨地進行數據通信,使用打印機和投影儀等外設,而不必使用電纜來保持通信。

個人將通過無線耳機與手機、MP3播放器通信、打電話或聽音樂。數碼相機和數碼攝像機將與數碼相框和電腦無線通信,以顯示拍攝的圖像,同時,它們可以與打印機和電視無線連接,以欣賞精彩的場景。

借助短距離無線通信產品。人們獲得了更多的行動自由,也不用面對壹堆亂七八糟的連接線。省去了很多維護工作。在外企的辦公環境中,通過802.11b天線以太網技術連接的筆記本電腦的逐漸普及和使用,給人們的辦公帶來了更大的靈活性,使員工可以隨時與整個公司的計算機網絡連接,而不必選擇壹個有有線網絡接口的地方上網。個人計算機在國外發達地區的普及,帶來了家庭環境中計算機之間以及計算機與打印機、掃描儀等外設之間的數據交換需求。802.11無線以太網可以在其中發揮重要作用。

隨著諸如MP3隨身聽、數碼相機和PDA等各種個人數字消費產品的普及,這些數字消費產品之間以及它們與計算機之間的通信需求也非常強烈。藍牙短距離無線通信技術的目標就是在這方面提供通信保障。

傳統的家用電器,如電視、空調、洗衣機等。還需要無線通信功能來傳輸狀態和控制信息,並提供包括遠程訪問控制的功能。國外也有壹些無線通信標準化組織和產品,如HomeRF,應用於傳統家電的控制和狀態信息傳輸,但大多沒有產生很大影響,相關產品也不多。

所以辦公室或者家裏使用的短距離無線通信技術基本都是基於802.11和藍牙,802.11的產品應該是比較成熟的,基本被各個廠商認可為未來無線網絡的主要技術標準。藍牙產品剛剛出現,市場和未來發展都不是很明顯。但考慮到家中的主要設備還包括家電等設備,而這些設備之間的通信也需要相應的標準化技術。

以長虹、海爾、TCL為代表的國內家電企業非常看好信息家電和家電的網絡化市場,在市場推廣和開發方面也投入了壹定的努力。但由於相關家庭無線網絡標準的不存在,他們的產品並沒有真正進入市場。其實根據傳輸信息的需求,我們可以把家庭對短距離無線通信技術和產品的需求分為兩種:壹種是對傳輸帶寬需求很大的音視頻流信息和高速數據傳輸;壹種是不需要高傳輸帶寬的控制、狀態信息和低速數據傳輸。考慮到支持不同需求的成本和用戶的接受程度,整個家庭網絡也被劃分為兩個相互關聯的子網。

對於高速視頻、音頻流和數據流,采用802.11作為底層傳輸技術,開發高性能音視頻處理平臺和音視頻傳輸的應用層協議,最終開發無線音視頻產品,如用於家庭影院的無線音視頻、無線顯示器、無線打印機、無線掃描儀、無線投影儀等用於計算機信息傳輸的辦公產品;同時支持標準的TCP/IP協議,在現有網絡協議的基礎上構建設備發現、服務共享、設備管理等應用協議。

針對低速控制、狀態信息和數據流,開發了壹套底層無線傳輸技術,設計開發了高層處理平臺和應用層協議,最終開發出了用於家電互操作、家電控制和信息傳輸、安防、照明等設備的家庭無線網絡系統。

根據設備和網關連接時使用的介質類型和底層協議,將家庭信息網絡劃分為不同的網段,不同網段之間的連接通過網關實現,包括家庭主網網關和子網關。家庭主網絡網關實現家庭內部網絡與外部網絡之間的連接轉換功能,子網關實現家庭內部網段之間的連接轉換功能。包含家庭主網網關的網段稱為家庭主網,通過子網關連接到主網的網段稱為家庭子網。每個網關除了實現不同種類網絡之間連接的轉換功能外,還可以提供其他可選的服務。每個子網和主網上的設備提供家庭內的各種服務,可以是具有網絡功能的信息設備,添加網絡功能模塊後具有網絡接入能力的設備,也可以是更低級別的子網設備。家庭主網絡的物理層和數據鏈路層采用以太網(包括各種速率的有線以太網和無線以太網)作為傳輸技術和協議規範,網絡層和傳輸層采用TCP/IP協議。如果采用無線組網,需要與有線以太網無縫連接,並符合國家無線電管理的相關規定。

家庭主網和家庭控制子網實現了對家庭中各種設備的管理,包括遠程監控和各種智能管理。具有遠程控制、遠程查詢、集中管理監控、家庭安全防禦、故障自診斷、自反饋、遠程維護、家庭能源管理等功能。它應具有以下功能:

a)互聯網服務:網上購物、遠程醫療、瀏覽、收發電子郵件、家用電器在線升級;

b)家庭信息處理:文檔處理等。

c)網絡中的至少壹個設備處理諸如記筆記、電子詞典和閱讀電子書的功能;

d)家庭智能管理:遠程控制(電腦控制和電話控制)、遠程查詢、集中控制、管理監控、家庭安全防禦、故障自診斷、自反饋、遠程維護、家庭能源管理和遠程集中抄表;

e)個性化和計劃化管理;

f)家庭電子娛樂;

g)多媒體(AV)處理:遠程預定電視節目錄制等。

家庭主網網關是家庭信息系統結構的核心,可以減輕系統其他部分的負擔,實現與廣域網的互聯。局域網的內部管理可以發揮主導作用。家庭主網絡網關可以從不同的外部網絡接收通信信號,並通過家庭網絡將信號發送到家庭中的各種設備。

家庭主網絡網關應該有兩個主要功能:

將所有外部網絡連接到家庭並將家庭內部網絡連接到外部的物理接口;

-家庭用戶獲得各種家庭服務(包括現有服務和未來可能的服務)