亚洲欧美精品沙发,日韩在线精品视频,亚洲Av每日更新在线观看,亚洲国产另类一区在线5

<pre id="hdphd"></pre>

  • <div id="hdphd"><small id="hdphd"></small></div>
      學(xué)習(xí)啦 > 論文大全 > 畢業(yè)論文 > 工學(xué)論文 > 工業(yè)設(shè)計 >

      論智能家庭網(wǎng)絡(luò)的門戶——家庭網(wǎng)關(guān)

      時間: 常東來 江億1 分享

      1 家庭網(wǎng)關(guān)的定義

        智能家庭網(wǎng)絡(luò)是信息時代帶給人們的又一個高科技產(chǎn)物。它借助現(xiàn)有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將家庭內(nèi)各種家電和設(shè)備連網(wǎng),通過網(wǎng)絡(luò)為人們提供各種豐富、多樣化、個性化、方便、舒適、安全和高效的服務(wù)。家庭網(wǎng)絡(luò)化也是整個社會信息化的一個重要的部分。智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)見圖1所示。實現(xiàn)家庭內(nèi)部信息與家庭外部信息的交換,無疑是家庭連網(wǎng)的目的所在。它的實現(xiàn)需要設(shè)計一個理想的家庭網(wǎng)關(guān)。

        家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)具備的兩個主要功能是:

        (1)作為所有外部接入網(wǎng)連接到家庭內(nèi)部,同時將家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接到外部的一種物理接口;

        (2)使住宅用戶可以獲得各種家庭服務(wù)(包括現(xiàn)有的服務(wù)和未來可能出現(xiàn)的服務(wù))的平臺。

        不同的人或不同的廠商對家庭網(wǎng)關(guān)有著不同的定義。Residential Gateway Group(RG)是一個在1995年建立的正式的工業(yè)論壇組織,它率先采用家庭網(wǎng)關(guān)來代表一個集中式智能接口,將外部的家庭接入網(wǎng)絡(luò)和家庭內(nèi)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。

        RG的家庭網(wǎng)關(guān)定義為:一種簡單的、智能的、標(biāo)準(zhǔn)化的、靈活的整個家庭網(wǎng)絡(luò)接口單元,它可以從不同的外部網(wǎng)絡(luò)接收通訊信號,通過家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信號給某個消費設(shè)備。借助引入家庭網(wǎng)關(guān)的概念,希望能夠為集成不同的外部網(wǎng)絡(luò)和豐富新的應(yīng)用提供一個有效的途徑。

        在過去的幾年當(dāng)中,許多生產(chǎn)廠商的努力共同推動家庭網(wǎng)關(guān)走出了其概念階段。同時,家庭網(wǎng)關(guān)被用于代表不同類型的產(chǎn)品,因此也引起了一些混淆。其中已有的部分產(chǎn)品包括:網(wǎng)絡(luò)接口單元/設(shè)備(如電話接口盒)、DSL調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器、機(jī)頂盒、結(jié)構(gòu)布線系統(tǒng)的Hub、增強(qiáng)的PC機(jī)、結(jié)合家庭網(wǎng)絡(luò)解決方案的寬帶調(diào)制解調(diào)器,提供某些專門服務(wù)的特殊家庭設(shè)備,以及RG所推崇的整個家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品等。

        Cisco System公司的家庭網(wǎng)關(guān)定義是:一個在家庭內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)化信息設(shè)備與智能寬帶接入網(wǎng)之間的智能化網(wǎng)關(guān)。2Wire公司的家庭網(wǎng)關(guān)定義是:一種將家庭網(wǎng)絡(luò)無縫連接到寬帶網(wǎng)絡(luò),使所有家庭內(nèi)連網(wǎng)設(shè)備同時享有高速連接的設(shè)備。上面這兩種定義都認(rèn)為家庭網(wǎng)關(guān)是一種將外部寬帶網(wǎng)絡(luò)與家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備。

        Parks Associates認(rèn)為家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)是:連接一個外部網(wǎng)絡(luò)或多個接入網(wǎng)絡(luò),通過某種類型的家庭網(wǎng)絡(luò)分配服務(wù)給一個或多個設(shè)備的設(shè)備。即一個集中式整個家庭的網(wǎng)關(guān)才能視為一個真正的網(wǎng)關(guān)。但由于現(xiàn)有一些產(chǎn)品已具備其中的某些功能,而且目前存在許多不同的觀點,因此家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)有一個比較廣義或普遍的意義上的定義。

        2 家庭網(wǎng)關(guān)所實現(xiàn)的應(yīng)用及其產(chǎn)品

        家庭網(wǎng)關(guān)的基本類型見圖2?! ?/p>

        不同的家庭網(wǎng)關(guān)可以提供不同水平和類別的應(yīng)用。由RG定義的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以使家庭消費者使用幾乎所有主要的應(yīng)用。如TIA制造的家庭網(wǎng)關(guān)可以滿足以下幾類應(yīng)用:遠(yuǎn)程通訊、Internet接入、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、可視電話、家電管理和集成、安全系統(tǒng)管理、家庭能源調(diào)節(jié)和管理、自動計量讀表、鄰里無繩漫游電話、視頻傳送和分配、虛擬VCR和視頻點播、視頻交互通訊、CD點唱機(jī)、在線廣告和電子公告。

        集中式網(wǎng)關(guān)傾向于在一個寬帶網(wǎng)絡(luò)上集成視頻、音頻和語音應(yīng)用,如高級的機(jī)頂盒產(chǎn)品、Motorola的DCT-5000、 Scientific-Atlanta的Explorer2000、NextLevel Communication的LP系列N3家庭網(wǎng)關(guān)。前兩種允許通過HFC提供集成化服務(wù),最后一種一般應(yīng)用于VDSL網(wǎng)絡(luò),可為不同終端設(shè)備提供聲音、視頻和數(shù)據(jù)信號。近來市場上出現(xiàn)一種新型集中式網(wǎng)關(guān),它集成了一個寬帶Modem(DSL或Cable Modem)和一個家庭網(wǎng)絡(luò)解決方案(如HomePNA或HomeRF的解決方案)。這樣的網(wǎng)關(guān)有Cisco System公司的Internet 家庭網(wǎng)關(guān),2Wire公司的HomePortal,ShareGate公司的ISIS/Jupiter網(wǎng)關(guān),以及Caymen System公司的3220HW網(wǎng)關(guān)。

        大多數(shù)專用服務(wù)網(wǎng)關(guān)和瘦服務(wù)器網(wǎng)關(guān)所允許的應(yīng)用被限制在特定的應(yīng)用類型,諸如Internet接入,電話,能量管理,和家庭控制與安全。新出現(xiàn)的瘦服務(wù)器網(wǎng)關(guān)可以允許多種類型的應(yīng)用。例如Ericsson公司的e-box,被設(shè)計用于能源管理、家庭自動化、家庭護(hù)理、家庭安防,以及共享 Internet接入。其他的專用和瘦服務(wù)器網(wǎng)關(guān)包括Coactive Networks公司的Connect2000和3000系列,Emerald Gateway公司的ESG400,Sage System公司的Aladn網(wǎng)關(guān)節(jié)點等。

        隨著新的家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的不斷出現(xiàn),不同類型的應(yīng)用集中于一個裝置將是家庭網(wǎng)關(guān)研究和開發(fā)的未來趨勢。

      3 家庭網(wǎng)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)

        許多公司都開發(fā)了自己的家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。然而開發(fā)出更多復(fù)雜的和具有兼容性的家庭網(wǎng)關(guān),迫切要求制定相應(yīng)的家庭網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見下表所示。

        開放服務(wù)網(wǎng)關(guān)組織(OSGi)當(dāng)前正在制訂他們稱之為服務(wù)網(wǎng)關(guān)的規(guī)范。該規(guī)范包含的技術(shù)的主要特點是:需要開放的和獨立的平臺;目標(biāo)是成為一個標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)有較高的獨立性和保密性;應(yīng)支持不同類型的家庭連網(wǎng)協(xié)議;應(yīng)具有較高的可靠性。

        OSGi標(biāo)準(zhǔn)實質(zhì)上是一系列API(應(yīng)用編程接口)的集合。這些API包括核心的API和可選的API,它們共同構(gòu)成了OSGi的網(wǎng)關(guān)規(guī)范。如果必要,OSGi可以使用已有的Java標(biāo)準(zhǔn),其重點是如何集成這些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

        核心的API執(zhí)行服務(wù)傳輸、從屬和周期管理、資源管理以及遠(yuǎn)程服務(wù)管理。所有核心的API可由開發(fā)人員或OSGi的技術(shù)工作組來完成。

        可選的API定義了向一個基于HTTP Web服務(wù)器輸出資源的機(jī)制、客戶機(jī)與網(wǎng)關(guān)的交互作用以及數(shù)據(jù)管理。

        值得指出的是OSGi提供了一種簡單的會員制,會員是所有盈利或非盈利公司、政府、組織教育機(jī)構(gòu),或其他支持OSGi目標(biāo)的企業(yè)。目前已有許多著名公司成為OSGi的會員: AMD, Cisco Systems, Coactive Networks, Compaq, Deutsche Telekom, Domosys, Echelon, emWare, Enikia, Ericsson, France Telecom, Hewlett-Packard, IBM, Motorola, National Semiconductor, Nokia, Oracle, Philips, Schneider Electric, Sharp, Siemens, Sony, ST Microelectronics, Sun Microsystems, Sybase, Tokyo Electric Power, Toshiba等。

        家庭網(wǎng)關(guān)接口的有效的解決方案,當(dāng)前比較統(tǒng)一的觀點是開發(fā)一個集中式網(wǎng)關(guān),然而這只是最終的期望。因為不同的外部接入網(wǎng)絡(luò)的特點不同,不同的服務(wù)提供商有不同的商業(yè)模式,存在不同的已有的或正在研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備,它涉及許多不同的技術(shù)或商業(yè)問題,因此在不遠(yuǎn)的將來是不會有一個單一的家庭網(wǎng)關(guān)解決方案出現(xiàn)。另一方面,盡管一個分布式或多個網(wǎng)關(guān)的方案也有許多支持者、制造商和服務(wù)提供商,但其同時也面臨著集成網(wǎng)關(guān)方案的挑戰(zhàn)。最終,一個整個家庭集中式網(wǎng)關(guān)將提供一個最有效的橋接外部網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備的解決方案。

        4 家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用前景

        家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用將會是大量的。其最大和最多的應(yīng)用是在家庭內(nèi)多個PC同時共享一個寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。例如,家中的小孩可以接入Web來學(xué)習(xí)學(xué)校的課程,同時另外一個家庭成員可以同時進(jìn)行網(wǎng)上購物。多個人可以同時進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作,而不需要等待其他人完成操作。

        家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用不僅僅是高速Internet的接入,未來的寬帶接入進(jìn)入家庭后,將會帶來更多的服務(wù)內(nèi)容,不僅是Internet的接入,還有混合視頻和音頻信息流的可視電話,以及其它交互形式的娛樂服務(wù),如網(wǎng)絡(luò)游戲等。家庭網(wǎng)關(guān)將執(zhí)行智能化的路由算法,把這些信息流(數(shù)據(jù))分配給各種電話、智能電器、數(shù)字電視和音響等設(shè)備。例如,高級的家庭網(wǎng)關(guān)可以使用呼叫者ID信息來發(fā)送電話呼叫給家庭內(nèi)某個電話,兒童的電話只能送到他們的房間,或晚上10點以后的電話呼叫(不包括緊急電話)只能送到遠(yuǎn)離臥室的地方。

        上述技術(shù)如何應(yīng)用到家庭內(nèi)存在著許多新的發(fā)展趨勢。首先是高速寬帶Internet接入進(jìn)入家庭。當(dāng)前大約有1%的美國家庭擁有DSL、Cable調(diào)制解調(diào)器,到1999年末有超出1百萬的美國家庭安裝。Forrester 研究機(jī)構(gòu)預(yù)計到2003年將有超出2千萬美國家庭擁有通過DSL或Cable調(diào)制解調(diào)器的寬帶接入。

      其次,連網(wǎng)家庭的數(shù)目到2002年也將快速增長。Jupiter 通訊公司預(yù)計屆時將有1千5百萬的家庭網(wǎng)絡(luò)。家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢將因家庭內(nèi)存在多個PC,以及其他電氣設(shè)備的使用而得以加速。在1999年,有60%新的 PC購買是來自已有一個PC的家庭。目前已有大約15%的美國家庭擁有多個PC。

      3048