谈智能家庭网络发展前景 - 全文

　1 引言

    智能家庭网络是一种混合型网络， 一般分为四类， 即高速局域主干网、控制子网现场总线、视频线和电话线。高速局域网主要包含IEEE802.3以太网协议、IEEE802.11b 无线局域网技术和Bluetooth 技术， 实现PC、便携设备和信息娱乐设备等高端设备之间的互连， 控制子网现场总线主要指以RS485、CAN、Lonworks 等简单智能协议为代表的现场总线技术， 实现信息家电、智能传感器和控制器等设备的互连， 电话线主要用于高端设备和电信设备直接接入Internet,而视频电缆方式则实现有线电视、VOD 服务， 以及在服务供应商的支持下提供另外一种高速接入Internet 的途径。

　　2 智能家庭网络业务描述

　　智能家庭网络提供的业务一般由通信类、娱乐类、控制类（ 主要包括安全防护和电器控制） 三部分组成。具体可以描述成以下内容：

　　2.1 IPTV

　　IPTV 业务的应用形式可分为视频播放类业务以及建立在视频播放类业务基础上的各种应用型业务， 其中视频播放类任务一般包括：

　　（1）视频点播。用户通过互动方式选择VOD 节目并进行播放及相应的控制操作；

　　（2）电视直播。指用户根据频道直接选择并收看电视节目， 系统侧向选择该广播频道的全部用户同时推送相同的音视频流， 播放既定的内容， 同时用户也可以通过交互操作，对已播放过的直播节目重新回放观看；

　　（3）电视录像。指用户可以将电视直播的内容存储录制， 并对已录制的节目进行回放观看，包括网络个人录像和客户端个人录像两种方式。而应用型业务包括信息类业务、通信类业务， 及游戏类和电子商务类等。

　　2.2 家庭网关融合通信

　　所谓融合通信是指用户可以随时随地使用不同的网络终端进行多媒体通信， 用户不同的终端只有一个账号。家庭网关能够实现的融合通信是指将Internet 应用与家庭网关提供的语音业务融合， 保证用户号码的惟一性， 可以通过SIP 终端接听家中的电话， 也可以使用SIP 终端通过接入网关的外线呼出， 保证SIP 终端和家庭网关的语音业务的一致性。

　　2.3 远程家庭监控

　　远程家庭监控业务能够方便用户在家庭之外实现对家庭的有效监控。家庭报警信号能及时传至小区监控中心， 同时通过移动短消息、邮件或者电话的方式通知用户。用户可远程或本地访问家庭监控业务入口， 通过家庭网关实现对家庭的监控。

　　3 智能家庭网络的关键技术

　　3.1 家庭网络联网技术

　　家庭网络的联网方式包括以太网、有线电视网、电力线、IEEE1394 和无线等多种方式。不同的联网技术在使用媒质、速度和便捷性等方面均有不同。结合我国当前家庭网络的实际情况， 认为WLAN 是一种比较好的技术， 下面列出各种技术的特征比较， 以供参考。

　　3.2 家庭网络设备配置技术

　　根据其服务对象和实现的不同， 可以分为以下两类：

　　（1）PC 和外设领域。

　　目前广泛使用提UPnP 技术， UPnP 技术要求设备必须具备IP 的协议栈。

　　（2）家用电器领域。

　　在这个领域中的即插即用技术有HomePNP和LonWorks。CEBus 协议是建立在HomePNP 基础上的， 它允许各种电器设备通过电源线接口互相通信， 省去了需要单独控制线路的麻烦， 而LonWorks 提供了一个对等的通信控制方案， 可以广泛用于家庭、楼宇、小区等各种场合。

　　3.3 家庭网络的安全技术

　　家庭网络的安全技术涉及家庭网络内部终端设备和内部信息安全、业务系统的安全（ 如防攻击、防非法接入等） , 在特定场合还需要能追查恶意呼叫， 确定其来源从而采取相应的措施。

　　4 解决方案

　　数字家庭网络解决方案全面覆盖了家庭多媒体通信、娱乐、安防和智能家居控制等多个领域， 实现了家用计算机、宽带手持终端、电话、手机和可视电话等带给家庭成员的多媒体通信体验， 可以使用户在保持原使用习惯的情况下通过IP 网络享受更丰富的视频业务。另外通过家庭网关， 可实现对家庭智能安防和监控告警设备的相互配合， 实现了设备状态信息和告警信息的远程查询、远程传送和远程控制等功能，从而满足智能家居和安防的需求。

　　4.1 家庭网关

　　作为家庭网络与电信运营商网络联系与互通的枢纽， 家庭网关在数字家庭网络中处于核心位置。家庭网关一方面为家庭内部各终端提供联网手段， 并负责公网与家庭网络中各子网的互通互联， 另一方面， 家庭网关也是家庭用户从电信网络与互联网络获得各种增值服务的通道和业务平台， 为家庭网络的接入认证和业务安全提供保障。家庭网关的功能包括网络接入、用户接口、业务扩展和系统架构等。具体包括以下功能：

　　（1）提供丰富的网络接口，如以太网、WLAN、WiMAX、和3G 等；

　　（2）家庭内部网互联接口： 包括以太网、HomePNA、WLAN、PLC、蓝牙等；

　　（3）支持多种接入认证手段， 完成认证的汇聚功能， 如PPPoE 和DHCP;

　　（4）网络路由功能， 包括NAT、DHCP Proxy、QoS 策略和VPN 等；

　　（5）具有自维护功能， 如故障检测、自诊断、自动升级、性能监测和远程维护等；

　　（6）具有防火墙等安全特性。

　　按照业务和应用不同， 家庭网关可以分为控制网关、应用网关和数据网关三种类型。控制网关可以实现远程网络上的家庭控制和安全服务管理； 数据网关主要用于进行数据吞吐的简单路由器， 为网络协议提供传递支持， 通常支持有线和无线联网； 应用网关是指通过有线或无线的方式互连各种多媒体设备， 并通过宽带网络接口实现各种互联网上的应用。总体来讲， 家庭网关应具备以下一些能力： 家庭网关可以同时连接多个或不同种类的接入技术， 同样家庭网络可以使用多种技术来构建； 家庭网关应该能够同时处理多种类型的接入网技术和多种类型的网络技术； 家庭网关必须能桥接入网Qos 和家庭网络的Qos; 家庭网关必须能够保障访问的内容不依赖于用以传送内容的硬件和传输机制； 家庭网关应该能够灵活的支持最新技术。

　　4.2 智能娱乐解决方案

　　（1）电视解决方案。

　　通过支持组播的城域网或VDN 等将流量分发到接入层， 从而提供有效的QoS 保证， 并且用户群体扩大也不需要额外的网络投资。

　　（2）游戏解决方案。

　　家庭网络宽带游戏的技术优势在于不更改现有系统， 利用已有的游戏服务和宽带网络， 仅在家庭网络的终端方面进行适配修改， 从而能够迅速支持已有的网络游戏的功能， 并且能够针对家庭网络游戏用户线路固定的特点， 为游戏玩家提供宽带捆绑优惠政策， 推出更有吸引力的业务。

　　4.3 智能监控解决方案

　　该方案基于网关产品的特性构建了家庭控制信息中心， 通过家庭智能安防和监控告警设备的相互配合， 实现对家电设备状态信息和告警信息的远程查询、远程传送和远程控制等， 满足智能家居和安防的需求。家庭网络智能监控解决方案的安防和救护功能， 使通信网络成为社会功能的可靠保证。

　　4.4 集中整合解决方案

　　通过对家庭网络的有效整合， 实现对家庭、社区、政府和各种服务商的有机连接。如以即时方式提供电子社区服务、以简便方式提供电子公共服务、以可信方式提供电子消费服务。家庭网络对通信服务的整合， 能够把PC、EPhone、WiFi 手机和可视电话等多种类型的接入终端结合在一起。由服务提供商或者用户召集电话或者可视电话会议， 在任意的终端上都可以参与业务， 并且可以对业务进行控制和管理。