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[摘要]:随着网络技术和通信技术的高速发展,人们越来越追求生活的简单化和智能化,希望在家电设备中都能植入智能化程序,于是数字家庭网络便由此产生。本文从数字家庭基本概念、国内数字家庭研究发展的现状以及数字家庭未来发展的方向这三个角度,对数字家庭技术进行了综述。
[关键字]:数字家庭 3C系统 信息
中图分类号:TP751.1 文献标识码:TP 文章编号:1009-914X(2012)10- 0097–01
随着网络技术和通信技术的高速发展,人们越来越追求生活的简单化和智能化,希望在家电设备中都能植入智能化程序,于是数字家庭网络便由此产生。目前,已经有多款网络信息家电产品上市,虽然仍然处于市场开拓阶段,但是在业界和技术进步的不断推动之下,相信在不远的将来信息家电势必将占领家电市场,全面取代传统家电。
一 、数字家庭网络
目前,互联网已经成为社会结构的基本组成成份,在全世界范围内己经拥有数十亿互联网用户。所有这些发展与变化都使得人们对在家庭中共享Internet访问、PC、电话线、外设和其他信息产生了强烈需求。同时随着数字化产业的蓬勃发展,手机、笔记本电脑、数字家用设备以及其它的设备在生活中得到了越来越广泛的应用,数字网络正逐步进入中国居民的家庭中,出现了网络冰箱、互动电视、网络微波炉等一系列数字信息家电。
数字家庭网络是集计算机、通信、消费技术于一体的3C系统,它是指在家庭内部通过一定的传输介质将各种电子设备、电气设备和电子系统连接起来,采用统一的通信协议,对内管理家庭内部网中智能家电的运作、协调;对外实现家庭内部网和Internet、公用电话网或GSM/GPRS移动网络等公众通信平台的连接,支持远端对家庭内部设备的控制和监测。
构建一个性能完善的数字家庭网络系统,将用到各种高新技术的综合集成。几个关键技术分别是:家庭网络的传输介质、家庭网络的编址、即插即用技术、家庭网关技术。其中,网络传输介质,由于Zigbee技术的兴起,使数字家庭掀起了无线热。数字家庭系统内的各种设备不但可以相互通信,根据不同的状态互动运行,还可以向外部网络提供家居设备的远程控制能力,帮助家庭网络和外部网络保持信息交流畅通,从而给人们带来更快捷的数字家庭体验。功能完备的数字家庭系统至少要具备三个特性:合理高效的家庭网络总线系统;借助这种网络系统提供各种服务功能;能与异构网络交互。
数字家庭是通过私有网络和家庭网关将家庭中的电器控制功能、灯光管理功能、安全预警功能和智能门禁功能等融为一体。孤立的数字家庭网络是没有意义的,而家庭网关可以提供数字家庭网络和Internet、GPRS和电话网的接口,实现数据和控制信令的在异构网络中的交置,使远程访问和控制数字家庭网络变得简单,所以数字家庭集成网络控制器是整个数字家庭网络中最核心的部分。
二、 我国数字家庭网络的开发和研究现状
在我国,数字家庭网络的开发和研究处于起步阶段。清华大学清华同方—自动化系智能家庭联合实验室于2001年研究开发出了国内第一套具有自主知识产权的智能家庭网络系统原型。在该系统中采用电力传输线将各个智能家电连成局域网络,通过家庭网关接入Internet实现远程监控,通过电话线实施远程控制。国内比较成熟的智能化家庭网络产品有灯光与电器智能控制产品、家庭电话交换机、家庭控制主机、智能空调调节设备等。总的来说,国内智能化家庭网络产品在整体水平上显得参差不齐,大部分产品软件功能较差,升级能力差,系统也不易维护,很多厂商对产品核心技术不拥有自主知识产权。
分布式控制是智能化数字家庭网络发展的必然趋势。在分布式控制网络中,各个设备本身都应具有独立工作的能力和一定的通信功能。通常这些设备是由8位或16位的单片机来直接控制,和网关打交道的就是这些单片机系统。由于各种单片机的通信协议并不尽相同,而且设备通信协议还有不断增加的趋势,如何实现在不同的协议设备之间交互是实现家庭网络化的一个难点。
由于家庭网络设备这些自身条件的限制,要实现设备的智能化和网络化功能的核心就是有一个性价比优越且能适合实时应用的高性能微处理器或微控制器以及相对完善成熟的嵌入式操作系统构成的集成网络控制器。
由于我国对智能数字家庭网络的研究起步晚,目前需要解决的问题还很多,包括硬件设备和相应的软件产品,其中集成控制器是研究的重要课题之一。
目前,基于Linux的嵌入式系统在控制、信息家电和PDA等领域有越来越多的应用,可以将Linux很方便的移植到家庭网关中,这是目前研究的一个方向。同时在国内智能家庭网络开发应用方面,企业各自为政,导致产品的接口协议各不相同,缺乏统一的行业标准,无形中增加了家庭设备之间通信的难度,如何能协调不同设备之间的通信,也是目前比较关注的问题
三、 数字家庭发展的主要方向
从技术角度看,数字家庭是融合了多个领域的综合性系统性工程,其实现归根到底是基于策略的自动控制和信息交换,所以,数字家庭系统也就是一个综合了信息流和控制流的网络系统。数字家庭的主要发展趋势就是下述几点:
信息化:信息技术,尤其是网络技术的发展,不仅是一场技术革命,也极大地改变了人们的思维模式和行为模式。
网络化:基于网络环境的综合应用,包括物业管理、安防等。
标准化:改变目前“各自为政”的情况,使不同厂家的产品可以互操作,方便在解決方案中采取适合质量等级的产品,组建个性化的系统。
模块化:基于标准的接口规范,设计独立的功能模块,增强系统的可维护性、可扩展性,简化系统集成的过程。
绿色:智能化建筑的绿色生态发展,主要包括节能、无污染,资源的循环、回收利用。
整合:比尔盖茨说过,独立的数字家庭早晚会被取代,未来的智能住宅最大的特色即为“整合”,将由一套完整的网络服务将房屋内的灯光、保安、音频、视频等一系列自动化程序整合在一起。
参考文献:
[1] 侯自强.家庭网络与数字家庭[J].电子世界,2004(4):7.
[2] 吴军,黄维.关于家庭网络的思考[J].光通信研究,2006(1):15-17.
[3] 赵慧玲,杨明川.家庭网络的现状与未来[J].中国多媒休通信,2007(8):18-20.
[4] 张志强.家庭网络技术标准及其在我国的发展策略研究[J].邮电规划,2004(3):3-6
[关键字]:数字家庭 3C系统 信息
中图分类号:TP751.1 文献标识码:TP 文章编号:1009-914X(2012)10- 0097–01
随着网络技术和通信技术的高速发展,人们越来越追求生活的简单化和智能化,希望在家电设备中都能植入智能化程序,于是数字家庭网络便由此产生。目前,已经有多款网络信息家电产品上市,虽然仍然处于市场开拓阶段,但是在业界和技术进步的不断推动之下,相信在不远的将来信息家电势必将占领家电市场,全面取代传统家电。
一 、数字家庭网络
目前,互联网已经成为社会结构的基本组成成份,在全世界范围内己经拥有数十亿互联网用户。所有这些发展与变化都使得人们对在家庭中共享Internet访问、PC、电话线、外设和其他信息产生了强烈需求。同时随着数字化产业的蓬勃发展,手机、笔记本电脑、数字家用设备以及其它的设备在生活中得到了越来越广泛的应用,数字网络正逐步进入中国居民的家庭中,出现了网络冰箱、互动电视、网络微波炉等一系列数字信息家电。
数字家庭网络是集计算机、通信、消费技术于一体的3C系统,它是指在家庭内部通过一定的传输介质将各种电子设备、电气设备和电子系统连接起来,采用统一的通信协议,对内管理家庭内部网中智能家电的运作、协调;对外实现家庭内部网和Internet、公用电话网或GSM/GPRS移动网络等公众通信平台的连接,支持远端对家庭内部设备的控制和监测。
构建一个性能完善的数字家庭网络系统,将用到各种高新技术的综合集成。几个关键技术分别是:家庭网络的传输介质、家庭网络的编址、即插即用技术、家庭网关技术。其中,网络传输介质,由于Zigbee技术的兴起,使数字家庭掀起了无线热。数字家庭系统内的各种设备不但可以相互通信,根据不同的状态互动运行,还可以向外部网络提供家居设备的远程控制能力,帮助家庭网络和外部网络保持信息交流畅通,从而给人们带来更快捷的数字家庭体验。功能完备的数字家庭系统至少要具备三个特性:合理高效的家庭网络总线系统;借助这种网络系统提供各种服务功能;能与异构网络交互。
数字家庭是通过私有网络和家庭网关将家庭中的电器控制功能、灯光管理功能、安全预警功能和智能门禁功能等融为一体。孤立的数字家庭网络是没有意义的,而家庭网关可以提供数字家庭网络和Internet、GPRS和电话网的接口,实现数据和控制信令的在异构网络中的交置,使远程访问和控制数字家庭网络变得简单,所以数字家庭集成网络控制器是整个数字家庭网络中最核心的部分。
二、 我国数字家庭网络的开发和研究现状
在我国,数字家庭网络的开发和研究处于起步阶段。清华大学清华同方—自动化系智能家庭联合实验室于2001年研究开发出了国内第一套具有自主知识产权的智能家庭网络系统原型。在该系统中采用电力传输线将各个智能家电连成局域网络,通过家庭网关接入Internet实现远程监控,通过电话线实施远程控制。国内比较成熟的智能化家庭网络产品有灯光与电器智能控制产品、家庭电话交换机、家庭控制主机、智能空调调节设备等。总的来说,国内智能化家庭网络产品在整体水平上显得参差不齐,大部分产品软件功能较差,升级能力差,系统也不易维护,很多厂商对产品核心技术不拥有自主知识产权。
分布式控制是智能化数字家庭网络发展的必然趋势。在分布式控制网络中,各个设备本身都应具有独立工作的能力和一定的通信功能。通常这些设备是由8位或16位的单片机来直接控制,和网关打交道的就是这些单片机系统。由于各种单片机的通信协议并不尽相同,而且设备通信协议还有不断增加的趋势,如何实现在不同的协议设备之间交互是实现家庭网络化的一个难点。
由于家庭网络设备这些自身条件的限制,要实现设备的智能化和网络化功能的核心就是有一个性价比优越且能适合实时应用的高性能微处理器或微控制器以及相对完善成熟的嵌入式操作系统构成的集成网络控制器。
由于我国对智能数字家庭网络的研究起步晚,目前需要解决的问题还很多,包括硬件设备和相应的软件产品,其中集成控制器是研究的重要课题之一。
目前,基于Linux的嵌入式系统在控制、信息家电和PDA等领域有越来越多的应用,可以将Linux很方便的移植到家庭网关中,这是目前研究的一个方向。同时在国内智能家庭网络开发应用方面,企业各自为政,导致产品的接口协议各不相同,缺乏统一的行业标准,无形中增加了家庭设备之间通信的难度,如何能协调不同设备之间的通信,也是目前比较关注的问题
三、 数字家庭发展的主要方向
从技术角度看,数字家庭是融合了多个领域的综合性系统性工程,其实现归根到底是基于策略的自动控制和信息交换,所以,数字家庭系统也就是一个综合了信息流和控制流的网络系统。数字家庭的主要发展趋势就是下述几点:
信息化:信息技术,尤其是网络技术的发展,不仅是一场技术革命,也极大地改变了人们的思维模式和行为模式。
网络化:基于网络环境的综合应用,包括物业管理、安防等。
标准化:改变目前“各自为政”的情况,使不同厂家的产品可以互操作,方便在解決方案中采取适合质量等级的产品,组建个性化的系统。
模块化:基于标准的接口规范,设计独立的功能模块,增强系统的可维护性、可扩展性,简化系统集成的过程。
绿色:智能化建筑的绿色生态发展,主要包括节能、无污染,资源的循环、回收利用。
整合:比尔盖茨说过,独立的数字家庭早晚会被取代,未来的智能住宅最大的特色即为“整合”,将由一套完整的网络服务将房屋内的灯光、保安、音频、视频等一系列自动化程序整合在一起。
参考文献:
[1] 侯自强.家庭网络与数字家庭[J].电子世界,2004(4):7.
[2] 吴军,黄维.关于家庭网络的思考[J].光通信研究,2006(1):15-17.
[3] 赵慧玲,杨明川.家庭网络的现状与未来[J].中国多媒休通信,2007(8):18-20.
[4] 张志强.家庭网络技术标准及其在我国的发展策略研究[J].邮电规划,2004(3):3-6