家庭網路

家庭網路

家庭網路(Home Network)是融合家庭控制網路和多媒體信息網路於一體的家庭信息化平台,是在家庭範圍內實現信息設備、通信設備、娛樂設備、家用電器、自動化設備、照明設備、保安(監控)裝置及水電氣熱表設備、家庭求助報警等設備互連和管理,以及數據和多媒體信息共享的系統。涉及到了電信、家電、IT等行業。從產品的角度涉及到了通信網路設備和終端設備製造商,IT行業的晶元提供商、軟體提供商和終端設備製造商以及家用電器製造商。應該說,這些行業對家庭網路的理解不是完全一樣的。

家網現狀


中國已經頒布的六項家庭網路標準分別覆蓋了家庭網路的體系結構、家庭主網通訊協議、家庭子網通訊協議、家庭設備描述規範、以及一致性測試規範等,他們構成了家庭網路標準體系的基礎協議。這六項標準分別為:SJ/T 11312-2005《家庭主網通信協議規範》、SJ/T 11313-2005《家庭主網介面一致性測試規範》、SJ/T 11314-2005《家庭控制子網通信協
議規範》、SJ/T 11315-2005《家庭控制子網介面一致性測試規範》、SJ/T 11316-2005《家庭網路系統體系結構及參考模型》、和SJ/T 11317-2005《家庭網路設備描述文件規範》。
家庭網路
要建立一個家庭網路系統,首先要確定家庭網路的組成部分,各個組成部分間的相互關係、功能和作用,以及家庭網路應用和覆蓋範圍等基本問題。《家庭網路系統體系結構及參考模型》就是起這個作用。該標準給出了家庭網路的標準體系框架和基礎結構,是整個標準體系的基礎。
家庭網路系統體系結構將家庭網路系統分成家庭主網和家庭控制子網:家庭主網傳輸高速信息(包括音視頻信息),要求帶寬比較寬,通訊模塊的成本相對較高;家庭控制子網傳輸低速信息(控制信息),要求帶寬比較窄,通訊模塊的成本相對較低。提出這樣的體系結構獲得了標準工作組成員單位的一致認同,在業界也被認為是最合理的、符合家庭網路的應用需求。
《家庭主網通信協議規範》是由家庭內部具備高性能處理和通信能力的設備構成的高速數據網路。從實際需要出發,根據現有主網設備的情況,在家庭主網中採用有線或無線的物理傳輸介質,對於有線的物理傳輸介質,直接採用有線乙太網;對於無線的物理傳輸介質,考慮採用IEEE 802.11和正在指定完善中的UWB協議;網路層統一採用TCP/IP協議。之所以做出這樣的選擇,一是因為現在絕大部分設備已支持上述2種協議,不必在家庭網路中增加新的硬體介面和基礎通信軟體,節省了成本;二是家庭主網設備往往直接與Internet或其他寬頻網路信息服務提供商的系統通信,採用一致的通信協議減少了家庭主網設備使用複雜程度。《家庭主網通信協議規範》重點規範了家庭主網關的IP地址解析和遠程訪問管理、主網與子網間信息交互、以及家庭主網關軟體應用程序介面等,主要解決了家庭網路在現在的網路中使用要解決的遠程訪問,以及增值服務的使用問題。通信協議對於設備管理、服務發現、網路安全等主要應用,採用了目前正在使用的業界標準,而沒有另行制定新的標準。
《家庭控制子網通信協議規範》明確了家庭設備間控制和狀態信息傳遞和管理的技術規範。在家庭控制子網通訊協議中,底層通信確定了有線和無線物理傳輸介質、具有自主知識產權的通訊協議,並且明確協議的可擴展性,以支持包括電力線載波等其他物理傳輸介質。
從家庭網路系統應用的前景看,普遍看好的是無線物理傳輸介質系統,而在相關的技術研發過程中,首先需要面對的就是無線傳輸的頻率問題,為此,標準工作組專門向國家無線電管理局提出申請,並多次與國家無線電管理局的專家進行溝通、交流,現已確定無線家庭控制子網應用的無線電頻率:430-432MHz及779-787MHz。
《家庭網路設備描述文件規範》解決了家庭網路設備間通信對於信息一致性的要求與多種家庭網路設備功能、性能、使用界面等個性化直接的矛盾。設備描述文件給出了一個家庭網路設備的描述內容的組織格式、方法,使各個設備廠商可以保留設備自身的所有特性,而普通用戶在使用這些設備時也不必要更新遙控器、網關等管理控制設備的硬體或軟體,做到即插即用。設備描述文件的主要作用是描述設備的功能、控制命令和用戶界面,在某個設備加入一個家庭網路系統時,遙控器、網關和其他設備可以通過獲得該設備的描述文件而自動生成該設備的管理和使用界面。設備描述文件解決了不同廠家生產的產品在功能、參數、控制方式等方面均不完全相同的問題。
《家庭主網介面一致性測試規範》和《家庭控制子網介面一致性測試規範》是給家庭網路產品和服務廠商開發支持家庭網路標準的產品提供的一個技術參考。這兩項標準分別針對家庭主網和子網,規範了支持家庭網路主網和子網標準的設備必須要遵守的規定。他們是家庭網路協議一致性測試平台的技術規範基礎。

歷史起源


1、家庭網路的概念最早是由家電/IT行業提出的,家電和IT行業的“家庭網路”指的是融合家庭控制網路和多媒體信息網路於一體的家庭信息化平台,是在家庭範圍內實現信息設備,通信設備,娛樂設備,家用電器,自動化設備,照明設備,保安(監控)裝置及水、電、氣、熱表設備,家庭求助報警等設備互聯和管理,以及數據和多媒體信息共享的系統。
2、其目標是打破各種“信息孤島”,實現信息設備、通信設備以及消費電子設備之間在家庭內部或辦公室內的資源共享和協同工作。目前其應用主要包括以下幾個方面:PC機與家庭存儲設備、印表機等外設聯網實現資源共享;影音娛樂等家庭設備共享協同服務,如實現電視機、音響設備、DVD、計算機等家用多媒體設備的媒體傳送和共享;家電網路控制,如燈光控制、空調控制。
3、電信業提出的“家庭網路”不僅僅是一種網路技術,更重要的是一種業務/服務,一定要與電信網路進行連接,甚至可以是電信網路端到端的一部分。家庭網路可以通過家庭網關將公共網路功能和應用延伸到家庭。
4、家庭網路能夠提供和承載多種業務,如集成的話音、數據、多媒體、高質量音視頻以及控制和管理等業務,側重於是“基於電信網路/Internet,面向家庭的多種業務”,並強調“家庭網關”的概念,對於家電/IT行業提出的“家庭內部各種終端之間的資源共享和協同服務”的含義在電信業對家庭網路的理解中不太明顯。因此,就目前的情況來看,電信業對“家庭網路”的理解和家電/IT行業對“家庭網路”的理解是不一樣的。

布線介紹


簡介

眼下社區寬頻網正在迅猛普及,並且一些家庭已經擁有2台以上的電腦,因此在家中組建小型區域網已成了一種適應發展的需要。尤其針對那些剛買了新房正準備裝修的朋友,合理的規劃家裡的網路布局,可以更好的適應時代發展的需要。下面我們將從幾個方面談一些具體的問題。

網路結構

一般來講,作為一個家庭網路,接入的電腦數量很少,而且由於房間較小,布線長度較短。因此有兩種網路拓撲結構可以選擇:匯流排拓撲和星形拓撲。匯流排形拓撲是使用一線纜作主幹線纜,網上所有設備都用線纜連接在這條主幹線上。
星形拓撲是通過一個中心結點連接,這個中心結點為控制結點,任意兩個結點的通信都必須通過它。這種拓撲結構通常使用集線器(HUP)作為中心設備,連接多台計算機。(如圖2)
可以發現,雖然匯流排布線拓撲的結構最為簡單,而且不需要集線器(HUP),相對成本非常低廉,但是如果我們使用筆記本電腦時,添加新的電腦時,我們將面臨很大的麻煩。所以建議使用星形拓撲。

線纜的選用

在確定將星形拓撲作為我們家庭網路的結構之後,我們要重點線纜的選用的問題,這往往是普通用戶最容易忽視的方面。屏蔽雙絞線與無屏蔽雙絞線主要的不同是增加了一層金屬屏蔽護套。這層屏蔽護套的主要作用是為了增強其抗干擾性,同時可以在一定程度上改善其帶寬。但是由於其價格比無屏蔽雙絞線貴,安裝也比較困難,加之家庭中網路結構簡單,設備少,沒有必要使用屏蔽雙絞線。
EIA/TIA-568A標準中,推薦使用的是:4對 100Ω五類UTP(無屏蔽雙絞線)。4對是指一根線套內有4個雙絞對,共八根線。這裡要講講無屏蔽雙絞線的分類,美國電子工業協會(EIA)
五類線採用的導線材料是100Ω 24AWG實芯導線(見圖3)。AWG指:美國線規。24 AWG是指直徑為0.5毫米的銅導線。銅導線外要有絕緣層,最常用的絕緣層是PVC。隨著千兆乙太網的發展又出現了超五類、六類線纜,但在家庭網路環境中沒用使用的必要,故不作介紹。在家庭網路中,目前最佳的選擇是採用五類線纜。

布線規範

正確規範的布線是保證網路正常運行的必要條件,選用了優質的線纜並不等於有了優質的網路。在介紹布線規範前,作為非專業人士應該對以下幾個影響網路的重要參數有所了解。
(1)近端串擾(Near End Cross Talk-NEXT)
串擾是指沿一對導線傳輸的信號中的一部分"泄漏"到相鄰一對導線上去的一種傾向。連接的串擾NEXT參數不僅取決於線纜本身的性能,而且沿連接通路的接收器,包括最終連接頭,以及製作連接時的技術水平(接頭處線纜被剝開失去雙絞的線對長度)對它也有很大影響。對於非屏蔽雙絞線(UTP)來說,近端串擾是一個關鍵的性能指標。
(2)衰減(Attenuation)
衰減是沿著線路的信號損失量度。一條雙絞線的衰減越大,那麼信號的有效傳輸距離就越小,標準的雙絞線有效傳輸距離是100米(集線器和PC之間)。
(3)雜訊(Noise)
在所有通信系統中,電纜中的雜訊都可能引起問題。有兩種雜訊要考慮:脈衝雜訊和連續得寬頻雜訊。應該認識到,白熾燈、電動機、音箱等其他電力設備都是雜訊源。
由上面的介紹,應該認識到在最初規劃網路布線時,要注意和雜訊源的距離,網線不能和電源線放在同一線管內,網線不能和電源線使用同一個牆面穿孔,在EIA/TIA-569標準中規定了480V以下電源線與UTP應隔開的距離,請參看下錶:

成本估算及器材選擇

組建一個家庭網路,可能用到的器材有:網卡、網線、RJ-45插頭(水晶頭)、集線器以及插座。由於插座在建材店很容易買到,價格也比較透明,這裡不在敘述。
下面來談談網卡的價格。網卡一般分為10M和10M/100M自適應兩種,高端品牌有3com、Intel等,廉價品牌有D-Link、TP-Link、Topstar以及實達、聯想。我們普通用戶完全沒有必要選擇高端品牌的產品,一塊普通的10M網卡也就40-50元,100M的60-70元。五類四芯的網線在市場上品牌繁多,各種假冒、劣質產品魚目混雜。例如AMP之類的名牌更是假貨比真貨還多,建議大家可以選擇國內的正規廠家的產品,一般一箱線(305米)的價格約400元左右。一個八口的10M集線器約200元左右,100M的八口要600元以上。除開網卡費用,組建家庭區域網的投資應該不會超過300元,這在新房裝修的總成本中是很少一部分,所以建議大家,特別是剛買了新房準備裝修的朋友,應該考慮先期的網路布線。

主要內容


1、早在2003年10月7日,由索尼、英特爾和微軟等17家公司發起成立家庭網路促進團體“DHWG(數字家庭工作組)”,旨在推進家庭網路的發展,實現不同廠商間的家電、電腦外設以及手機等移動終端的互連,實現音樂、圖片和影像等數字內容的共享環境。
2、對於家庭網路,商家的口號是:讓家庭生活更簡單、方便、愉快。具體包括三個方面∶(1)娛樂、(2)通信、(3)控制。其中控制是指對家電、家庭安全系統、AV設備進行遠程遙控。
3、業內權威人士認為,家庭網路目前尚處於初級階段。業界發現,在進一步深入該領域之前,“娛樂”的呼聲最高。微軟宣稱,近期將擴大可以通過家庭網路擴展娛樂活動的平台。

市場前景


1、如今越來越多的IT商家將家庭網路視為新的支柱性業務。著名的德國英飛凌科技公司近日宣稱,該公司有線通信部門正在順應目前的市場形勢,轉變業務體制,在縮減基礎網路和城域網領域的資源的同時,大力發展家用網關(Home Gateway)等家用網路領域,以及SAN(storage area network,存儲區域網路)和LAN等商用領域。
2、為使家庭網路領域迅速發展,許多公司不斷強化合作體制。英飛凌公司通過企業收購等措施,不斷加強家用網路業務。最近剛剛收購了台灣上元科技股份有限公司,並成立了台灣英飛凌上元科技公司。“通過收購上元科技,彌補了英飛凌科技過去較為薄弱的產品陣容。這樣就可以向客戶提供面向家用網關產品的半導體元件和軟體綜合方案,
3、在發展家庭網路技術領域處於領先地位的索尼公司,近日宣布該公司將進一步致力於構築以家用個人電腦和數字電視等為主的家庭網路。該公司稱家用個人電腦將用於存貯電視節目和音樂等信息內容,並將加速擴展其作為家用伺服器的功能,以便可以從家庭其他終端對其進行訪問和利用。索尼將通過與瑞典愛立信設立的合資公司,進一步完善追趕世界著名手機製造商的體制。

形成特點


技術的發展推動市場的需求

未來的家庭將是一個網路化和信息化的家庭,外部有高速數字通信線路相連,內部有家庭伺服器控制著功能各異的信息家電。家庭網路將能操作和控制所有的家用設備,出門在外時,你也可以通過通信方式操縱家中的各種設備,譬如打開自動窗帘或關掉微波爐;當你在電腦上工作時,你可在電腦屏幕上的一個小窗口觀察裝在門上的數碼相機或攝像機傳送過來的影像,確認敲門者是誰,若有異常情況,發出報誓信息;同樣,通過互聯的網路,你可以使各種家用設備之間進行信息傳輸。
未來家庭辦公將成為趨勢,家裝成為一個更為舒適的辦公環境,人們可以利用自己的筆記本電腦在各個地方隨時保持與公司計算機網路的連接狀態,隨時隨地的進行數據通信,使用印表機、投影儀等外設,而不必一定要通過纜線才可以保持通信狀態。
個人將通過無線耳機與手機、MP3播放器通信,打電話或收聽音樂。數字相機、數碼攝像機將通過無線與數字相框、計算機通信,把拍攝到的圖象顯示出來,同時可以通過無線與印表機、電視連接,欣賞美妙的景象。
在短距離無線通信產品的幫助下。人們獲得更多的行動自由,也不必面對一堆雜亂無章的連接線。省去了許多維護的工作。

多種技術的競爭影響產品的推廣

在國外各個公司的辦公環境中,以802.11b天線乙太網技術連接的筆記本電腦的逐漸普及使用,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路連接,而不必選擇帶有線網路介面的地方上網。個人計算機在國外發達地區的普及帶來了人們在家庭環境中計算機之間、計算機與外設,如印表機、掃描儀等設備之間進行數據交換的需求。802.11無線乙太網在其中可以扮演重要角色。
隨著各種個人數字消費產品,如MP3隨身聽、數字相機、PDA的普及,這些數字消費產品之間,以及它們與計算機之間通信的需求也十分旺盛。藍牙短距離無線通信技術的目標就是提供這方面的通信保證。
傳統的家電設備,如電視、空調、洗衣機等,也需要有無線通信功能,以傳遞狀態、控制信息,並提供包括遠程訪問控制在內的功能。應用與傳統家電的控制和狀態信息的傳遞的無線通信標準化組織和產品在國外也有一些,如HomeRF,但它們大多沒有形成很大的影響,而且相關的產品也不多。
所以,應用於辦公或家庭中的短距離無線通信技術基本上以802.11和藍牙為主,802.11產品應成熟一些,而且基本上為各個廠商認可為未來的無線網路主要技術標準。藍牙產品剛剛出現,市場和未來的發展還不十分明顯。但考慮到家庭中主要設備還包括家電等設備,而這些設備間的通信也需要相應的標準化的技術。
以長虹、海爾、TCL為代表的國內家電企業對信息家電和家電的網路化的市場十分看好,也投入了一些力量進行市場推廣和開發,但受相關的家庭無線網路標準還不存在的限制,產品還沒有真正進入市場。

分居化的家庭網路結構是技術的基礎

事實上,根據傳遞信息對傳輸帶完的需求,我們可以把家庭對短距離無線通信技術和產品的需求分成兩種,一是對傳輸帶寬需求很大的音頻、視頻流信息和高速數據傳遞;一是對傳輸帶寬需求不高的控制、狀態信息和低速數據傳輸。考慮到支持不同的需求的成本和用戶的接受情況,整個家庭網路在結構上也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,我們採用802.11為底層傳輸技術,開發高性能的音頻、視頻處理平台和音頻、視頻傳輸的應用層協議,並最終開發出無線音頻、視頻產品,如用於家庭影院的無線音響、無線電視,用於計算機信息傳遞的無線監視器、無線印表機、無線掃描儀、無線投影儀等辦公產品;同時支持標準的TCP/IP協議,在現有網路協議基礎上構造設備發現,服務共享、設備管理等應用協議。
對於低速的控制、狀態信息和數據流,我們自行開發了一套底層無線傳輸技術,並設計、開發高層的處理平台和應用層協議,並最終開發出家庭無線網路系統,用於家電設備的互操作,家庭三表/安防/燈光等設備的控制和信息傳遞等。
按照設備、網關連接時所使用的介質和底層協議的類型,將家庭信息化網路劃分為不同的網段,通過網關來實現不同網段間的連接,網關包括家庭主網網關和子網關。家庭主網網關實現家庭內部網路同外部網路間的連接轉換功能,子網關實現家庭內部網段間的連接轉換功能。包含家庭主網網關的網段稱為家庭主網,通過子網關連接在主網上的網段稱為家庭子網。各網關除了實現不同種類網路間的連接的轉換功能外還可以提供其它可選的服務。各子網及主網上的設備提供家庭內部的各項服務,既可以是己具有網路功能的信息設備,也可以是增加了網路功能模塊后才具有網路接入能力的設備或較低一級的子網設備。

以802.11/TCP/IP為基礎

家庭主網的物理層和數據鏈路層的傳輸技術和協議規格採用乙太網(包括各種速率的有線乙太網和無線乙太網),網路層和傳輸層採用TCP/IP協議。如採用無線方式組網,則需與有線乙太網實現無縫連接,並符合國家無線電管理的有關規定。
家庭主網與家庭控制子網實現家庭內部各種設備的管理,包括遠程監控和各種智能管理等。具有遠程控制、遠程查詢、集中管理與監控、家庭安全防衛、故障的自診斷、自反饋、遠程維護、家庭能源管理等等。它應該具有以下功能:
a)網際網路業務:網上購物、遠程醫療、瀏覽、收發E-mail、家電的網上升級;
b)家庭信息處理:文檔處理等;
c)網路中至少有一種設備處理如記事、電子詞典、電子圖書閱讀等功能;
d)家庭智能管理:遠程控制(計算機控制和電話控制),遠程查詢,集中控制,管理與監控,家庭安全防衛,故障的自診斷,自反饋,遠程維護,家庭能源管理,遠程集中抄表;
e)個性化、日程化管理;
f)家庭電子娛樂;
g)多媒體(AV)處理:遠程定時電視節目錄製等。
家庭主網網關是家庭信息系統結構的核心,它可減少系統其它部分的負擔,在實現與廣域網的互聯。區域網的內部管理均能起主導作用。家庭主網網關可以從不同的外部網路接收通訊信號,通過家庭網路傳遞信號給家庭內部的各種設備。
家庭主網網關應具備兩個主要功能:
——將所有外部網路連接到家庭內部,將家庭內部網路連接到外部的一種物理介面;
——家庭用戶獲得各種家庭服務(包括現有的服務和未來可能出現

智能家庭


1、在發達國家,越來越多的用戶希望擁有“智能屋”。對美國的調查顯示,有一半以上的美國人知道智能屋,並且2/3以上的人希望建造智能屋以提高生活質量。
2、在智能屋中,包括電子設備和家電產品等在內的所有家庭內技術將會實現互聯,並且將可以進行集中控制。此外還配備了當發生故障時可以迅速自動進行修理的自我修復功能等。
3、對於智能屋所需設備,大多數人希望擁有個人電腦。其次是印表機、網際網路接入設備和數碼相機或攜帶型攝像機為39%。
4、無線技術進入家庭網路,目前在利用數據網路的全部家庭中約有1/4利用Wi-Fi解決方案。其背景是在家庭中利用筆記本電腦的情況增加;Wi-Fi設備的價格下降以及對於移動接入的需求增加。
5、業內人士認為無線網路的普及從總體上促進了在家庭內引進網路的用途。例如,美國目前共有約1200萬個家庭在使用數據網路。導致無線產品暢銷的很重要的一個原因是家庭內外利用筆記本電腦的情況急劇增加。預計,到2007年底,美國將有近3000萬個家庭引進數據網路。同時到2007年底,美國40%連接數據網路的設備將支持無線。

升級網路


把集線器換成交換機

安裝ADSL后,把家庭Linux區域網升級:把集線器淘汰,安裝一個交換機。如果用最簡單的語言敘述交換機與集線器的區別,那就應該是智能與非智能的差別。
集線器是連接多個計算機的設備,它只能起到信號放大、傳輸的作用,不能對信號中的碎片進行處理,所以在傳輸過程中非常容易出錯。而交換機則可以看作是一種智能型的集線器,它除了包括集線器的所有特性外,還具有自動定址、交換、處理的功能。並且在傳遞過程中,只有發送源與接受源獨立工作,其間不與其它埠發生關係,從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。從它們的工作狀態看,集線器屬於共享型。也就是說,在一個埠向另外一個埠發送信息的時候,其它的埠就不能再有信息傳輸,只能處於等待狀態。另外,集線器是工作在半雙工下,即在傳輸過程中只能是單向的,必須是在一個發送源發送完信息后,接受方才能發送信號。交換機的工作原理卻與集線器有很大區別,由於它的每個埠都可視為一條獨立的通道,所以在一個埠工作時不會影響到其它埠的傳輸。交換機是工作在全雙工狀態下的,因此它的數據處理能力在無形中又提高了一倍。

寬頻共享方法

寬頻共享一般有三種方法:
(1)直接將ADSL接在集線器或交換機的Up Link介面(交換機左邊第一個RJ-45口)上。採取這種方法要謹慎,因為曾經遇到過計費問題。
(2)使用Windows 2000做伺服器分享寬頻,但是運行Windows 2000需要的較高計算機硬體配置。
(3)使用比較舊的計算機安裝Linux伺服器共享寬頻,實際就是把它作為一個NAT(網路地址轉換)。
使用ADSL后,網路安全是遇到一個新問題。ADSL用戶網路安全問題的重要性比使用Modem撥號上網的用戶要重要得多,原因就在於ADSL的“高速連接”。破壞者在攻擊普通Modem撥號網路用戶時,較慢的連接降低了破壞者的效率,從而提高了自身的安全,並且細心的用戶可以感覺到網速的變化。但是ADSL由於速度極快,破壞者入侵不僅效率高,而且實施破壞行動的時候也非常快,同時極高的帶寬使用戶無法察覺入侵行為的進行。使用NAT,可以在一定程度上保護系統安全。
最後,選擇了第三種方法,即使用比較舊的計算機安裝Linux伺服器共享寬頻。

新的網路拓撲

在新的網路拓撲中,將PC1和PC3的位置對換了一下,升級后的PC1充當伺服器,安裝兩塊網卡,一塊接ADSL Modem,一塊接交換機。也就是把它作為一個NAT(Network Address Transfer),以便讓那台老爺機發揮它的餘熱。眾說周知影響網路速度的是帶寬,CPU速度沒有太大影響。
NAT可以連接Internet,但不讓網路內的所有計算機都擁有一個真正的Internet IP地址。通過NAT功能,可以將申請的合法的Internet IP地址統一管理,當內部的計算機需要上Internet時,動態或靜態地將假的IP轉換為合法的IP地址。另外,如果不想讓外部網路用戶知道網路的內部結構,可以通過NAT將內部網路與外部Internet隔離開。
升級后PC1的IP地址是192.168.1.1,PC2的IP地址為192.168.1.2,PC3的IP地址為192.168.1.3,子網掩碼是255.255.255.0,網關為192.168.1.1。
到此為止,Linux家庭網路升級就結束了。

市場潛力


1、克里夫蘭諮詢公司的調查報告指出,家庭網路設備市場潛力巨大。由於共享網際網路及發行娛樂內容的需求,2003年到2004年家庭內網路設備將成為主流。今後,對共享寬頻接入及娛樂內容的興趣增強將推動該市場擴大。家庭網路中最受關注的是媒體的網路化,近幾年很多供應商發表或推出用來共享音頻及視頻等娛樂內容的網路設備。
2、在初期,IEEE802.11b規格在無線LAN市場中佔有優勢。但是到2003年第4季度,無線LAN市場中支持802.11g及802.11多種模式的設備占發貨數量的約50%。中國高度重視家庭網路的發展。經過3年努力,國內廠家開發的網路家電產品互聯、互通的家庭信息化網路技術體系結構框架已搭建起來,家庭網路系統產品開發平台開發已基本完成。
3、微軟公司向中國推出維納斯家庭網路軟體計劃,給中國帶來了家庭數字化、自動化領域的一些信息,中國製造業應對此做出明智的反映,對家電軟體內核之爭應放在對家庭網路的綜合規劃之上。鑒於家庭網路市場將是一個綜合不同廠家、不同類產品的市場,不同於標準PC機市場。顯然這一市場將擁有在同一互連協議下的多種產品,對中國製造商來說帶來了多種商業機會。

網路類型


家庭網路還主要是技術愛好者的專屬領域——大多數家庭不需要或者負擔不起多台計算機。不過現在,一台計算機已經不足以滿足許多家庭的需要。在擁有多台計算機的家庭中,家庭網路通常成為必需品,而不是技術玩具。
兩種最流行的家庭網路類型是無線和乙太網。在這兩種類型中,路由器執行大部分工作,負責控制相互連接的設備之間的通信。通過將路由器連接到撥號、DSL或電纜數據機,還可以讓多台計算機共享一個網際網路連接。許多新型路由器將無線技術和乙太網技術結合在一起,並且包含硬體防火牆。連接家中計算機的最簡單、花錢最少的方法是使用無線網路。這種網路使用無線電波代替線纜。由於不使用物理線纜,因此這種網路非常靈活。例如,可以在房間之間移動筆記本電腦,而不用調整網線,也不必斷開連接。缺點在於無線連接通常比乙太網連接速度慢。

更快速的無線網路

大多數家庭無線網路都使用802.11g無線聯網,能夠在2.4GHz頻率下以54兆位的速度傳輸數據。較新的無線標準是802.11n,它的速度更快並且覆蓋範圍比802.11g更大。但是,802.11n標準並不是最終版本,而且它的早期硬體在測試中未能達到期望值。如果希望建立無線網路,則需要無線路由器。來自無線路由器的信號可以全方位傳播約30.5米,但牆壁可以中斷信號。根據您家的房屋大小和結構以及路由器的覆蓋範圍,您可能需要購買信號增強器或中繼器以實現所需覆蓋範圍。
在您計劃連接到網路的每台計算機中,還需要有無線適配器。還可以將印表機和其他設備添加到網路中。一些新型號的設備內置了無線通信功能,您可以使用無線乙太網橋向沒有無線功能的設備添加該功能。
如果決定建立無線網路,您需要採取措施來保護它——您大概不會願意鄰居免費使用您的無線信號。無線安全選項包括:
有線網等效加密(Wired Equivalency Privacy,即WEP)
無線保真保護接入(WiFi Protected Access,即WPA)
媒體訪問控制(Media Access Control,即MAC)地址過濾
可以選擇要在設置無線路由器時使用的方法(或方法組合)。
可以選擇要在設置無線路由器時使用的方法(或方法組合)。
儘管無線網路簡單靈活,但並不適合所有人。一些人只是感覺使用有線網路更安全,而另一些人希望快速移動大量數據。在上述任一情況下,有線乙太網都是更好的選擇。乙太網比無線網路速度更快,並且價格可能非常低廉。但是,乙太網線纜的成本是累加的——網路中的計算機越多,彼此相隔越遠,費用就越昂貴。此外,除非您要建造新房並在牆壁中預先安裝乙太網線纜,否則您將看到線纜在家中四處蔓延。
如果您計劃僅連接兩台計算機,那隻需在每台計算機中安裝一塊網路介面卡(NIC),並且在兩台計算機之間連接一根線纜就可以了。最常用的線纜是5類非屏蔽雙絞線(UTP)。如果要連接多台計算機或其他設備,您需要一台額外的設備——乙太網路由器。您還需要使用線纜將每台計算機或設備連接到該路由器。

網路安全


家庭通過組建無線網路來訪問網際網路背後隱藏著網路安全問題。無線網路比有線網路更容易受到入侵,因為被攻擊端的電腦與攻擊端的電腦並不需要網線設備上的連接,他只要在你無線路由器或中繼器的有效範圍內,就可以進入你的內部網路,訪問的的資源,如果你在內部網路傳輸的數據並未加密的話,更有可能被人家窺探你的數據隱私。
1. 修改用戶名和密碼(不使用默認的用戶名和密碼)
一般的家庭無線網路都是通過通過一個無線路由器或中繼器來訪問外部網路。通常這些路由器或中繼器設備製造商為了便於用戶設置這些設備建立起無線網路,都提供了一個管理頁面工具。這個頁面工具可以用來設置該設備的網路地址以及帳號等信息。為了保證只有設備擁有者才能使用這個管理頁面工具,該設備通常也設有登陸界面,只有輸入正確的用戶名和密碼的用戶才能進入管理頁面。然而在設備出售時,製造商給每一個型號的設備提供的默認用戶名和密碼都是一樣,不幸的是,很多家庭用戶購買這些設備回來之後,都不會去修改設備的默認的用戶名和密碼。這就使得黑客們有機可乘。他們只要通過簡單的掃描工具很容易就能找出這些設備的地址並嘗試用默認的用戶名和密碼去登陸管理頁面,如果成功則立即取得該路由器/交換機的控制權。
2. 使用加密
所有的無線網路都提供某些形式的加密。之前我跟大家提過,攻擊端電腦只要在無線路由器/中繼器的有效範圍內的話,那麼它很大機會訪問到該無線網路,一旦它能訪問該內部網路時,該網路中所有是傳輸的數據對他來說都是透明的。如果這些數據都沒經過加密的話,黑客就可以通過一些數據包嗅探工具來抓包、分析並窺探到其中的隱私。開啟你的無線網路加密,這樣即使你在無線網路上傳輸的數據被截取了也沒辦法(或者是說沒那麼容易)被解讀。目前,無線網路中已經存在好幾種加密技術。通常我們選用能力最強的那種加密技術。此外要注意的是,如果你的網路中同時存在多個無線網路設備的話,這些設備的加密技術應該選取同一個。
3. 修改默認的服務區標識符(SSID)
通常每個無線網路都有一個服務區標識符(SSID),無線客戶端需要加入該網路的時候需要有一個相同的SSID,否則將被“拒之門外”。通常路由器/中繼器設備製造商都在他們的產品中設了一個默認的相同的SSID。例如linksys設備的SSID通常是“linksys”。如果一個網路,不為其指定一個SSID或者只使用默認SSID的話,那麼任何無線客戶端都可以進入該網路。無疑這為黑客的入侵網路打開了方便之門。
4. 禁止SSID廣播
在無線網路中,各路由設備有個很重要的功能,那就是服務區標識符廣播,即SSID廣播。最初,這個功能主要是為那些無線網路客戶端流動量特別大的商業無線網路而設計的。開啟了SSID廣播的無線網路,其路由設備會自動向其有效範圍內的無線網路客戶端廣播自己的SSID號,無線網路客戶端接收到這個SSID號后,利用這個SSID號才可以使用這個網路。但是,這個功能卻存在極大的安全隱患,就好象它自動地為想進入該網路的黑客打開了門戶。在商業網路里,由於為了滿足經常變動的無線網路接入端,必定要犧牲安全性來開啟這項功能,但是作為家庭無線網路來講,網路成員相對固定,所以沒必要開啟這項功能。
5. 設置MAC地址過濾
眾所周知,基本上每一個網路接點設備都有一個獨一無二的標識稱之為物理地址或MAC地址,當然無線網路設備也不例外。所有路由器/中繼器等路由設備都會跟蹤所有經過他們的數據包源MAC地址。通常,許多這類設備都提供對MAC地址的操作,這樣我們可以通過建立我們自己的准通過MAC地址列表,來防止非法設備(主機等)接入網路。但是值得一提的是,該方法並不是絕對的有效的,因為我們很容易修改自己電腦網卡的MAC地址,筆者就有一篇文章專門介紹如何修改MAC地址的。
6. 為網路設備分配靜態IP
由於DHCP服務越來越容易建立,很多家庭無線網路都使用DHCP服務來為網路中的客戶端動態分配IP。這導致了另外一個安全隱患,那就是接入網路的攻擊端很容易就通過DHCP服務來得到一個合法的IP。然而在成員很固定的家庭網路中,我們可以通過為網路成員設備分配固定的IP地址,然後再再路由器上設定允許接入設備IP地址列表,從而可以有效地防止非法入侵,保護你的網路。
7. 確定位置,隱藏好你的路由器或中繼器
無線網路路由器或中繼器等設備,都是通過無線電波的形式傳播數據,而且數據傳播都有一個有效的範圍。當你的設備覆蓋範圍,遠遠超出你家的範圍之外的話,那麼你就需要考慮一下你的網路安全性了,因為這樣的話,黑客可能很容易再你家外登陸到你的家庭無線網路。此外,如果你的鄰居也使用了無線網路,那麼你還需要考慮一下你的路由器或中繼器的覆蓋範圍是否會與鄰居的相重疊,如果重疊的話就會引起衝突,影響你的網路傳輸,一旦發生這種情況,你就需要為你的路由器或中繼器設置一個不同於鄰居網路的頻段(也稱Channel)。根據你自己的家庭,選擇好合適有效範圍的路由器或中繼器,並選擇好其安放的位置,一般來講,安置再家庭最中間的位置是最合適的。

家庭網路安全服務


家庭設備安全控制服務

從家庭外部網路訪問和控制家庭設備時,控制請求必須通過網際網路。但網際網路並不是一個安全的區域。因此我們設計了一套針對家庭設施的安全控制服務。這個服務在移動設備和家庭網關之間建立了一個安全通道。
Type欄位定義了信息包的類型。序列號(Sequence Number)和埠號(Port)用於防止MITM攻擊。Integrity用於檢查數據的完整性。操作程序如下:首先,客戶端向伺服器端發送認證包。伺服器收到后,認證用戶。如果該用戶是註冊的用戶,伺服器返回信息接受;否則拒絕。客戶端只有在收到接受信息后才能繼續與伺服器通信。
經過以上程序,所有家庭網關和PDA之間傳輸的信息將通過SEED block cipher Algorithm加密。除加密外,所有加密數據附帶Integrity值以確保數據的完整性。使用MD5 hash演演算法計算Integrity值。

基於傳輸狀態的防火牆

基於傳輸狀態的防火牆能夠檢測並控制網路傳輸。它可以保護家庭網路免受拒絕服務(Denial of Service(DoS))的攻擊,同時還可以拒絕或接收來自特定IP地址和埠號的數據。
傳輸狀態信息收集器以狀態單元(State Unit)的形式收集通信信息並使用統計方法對其進行分析。狀態單元包括傳輸模式和相應的統計信息。安全策略管理器通過使用安全狀態圖表建立安全策略。它能反映所有出現在網路上的通信狀態。安全狀態圖表根據傳輸的狀態轉移來相應地改變安全策略。過濾規則發生器將新的安全策略轉換成過濾規則。傳輸控制器使用該規則控制傳輸。當狀態轉移信號發生器發送狀態轉移信息給狀態表時,代表傳輸狀態的S1狀態將檢測自身狀況,看是否能接受狀態轉移信號。這個引擎能有效進行網路安全管理以應對迅速變化的傳輸狀況。管理員可以保存並通過圖形界面分析傳輸信息和安全策略日誌。基於傳輸狀態的防火牆根據家庭網關中的IP地址列表來控制數據傳輸並能拒絕或允許來自用戶指定的特定IP地址和埠的信息包。

無線區域網安全服務

無線區域網安全服務具備入侵檢測和訪問控制的能力。入侵檢測系統包括代理搜集和入侵檢測伺服器。代理搜集監察和收集接
入點信息以及通過無線網路傳送數據的移動站點。收集到的數據傳送給檢測引擎並被轉換成審計數據的格式。
使用802.11管理數據幀來監控無線網路。MAC數據幀收集器負責收集管理幀,然後信息提取器負責提取狀態信息和統計信息。狀態信息用來表示站點和接入點的狀態。統計信息代表每一個通道的吞吐量和誤碼率,以及不同類型幀的數目和傳輸信息等。然後審計數據發生器使用審計數據格式重建這些數據。審計數據包括7個欄位。它們是MAC地址、當前狀態、請求計數、分離計數、非鑒定計數、當前序列號、序列號門限等等。探測引擎通過唯一身份(Organizationally Unique Identifiers(OUI))列表匹配模塊和序列號分析模塊來檢測入侵。
在入侵者攻擊無線區域網之前,他們需要偽造MAC地址。IEEE已經分配6 278個前綴給硬體生產商用於指定網卡的MAC地址。通過比較OUIs和分配列表,我們能夠檢測到通過偽造隨機的MAC地址前綴進行入侵的攻擊者。IEEE推薦了一種通過使用數據幀排序來容納碎片地址的方法。序列控制欄位中4 bits用於碎片地址,而12 bit用於序列號。序列號欄位是一個序列計數器,每產生一個非碎片數據幀,序列計數器就會加一。它從0開始,按4 096取模。除非數據幀是一個大數據包的碎片,否則碎片計數總是0。黑客在破解802.11數據幀的時候並沒有辦法將這個參數設置成任意值。當模塊接收到第一個管理數據幀時,它提取序列號並作為臨時變數保存。然後模塊接收第二幀時,會與第一幀的序列號做比較。如果第二幀的序列號不大於第一幀的序列號,它將認為這是攻擊。管理員能監測每個站點和接入點的狀態。它能註冊信任的接入點並使用MAC地址過濾器來管理那些家庭使用無線區域網資源的站點。
用戶管理服務
用戶管理服務向用戶提供認證和授權。我們使用基於以角色為訪問控制模型(RBAC)來實現,RBAC模型通過分配角色給訪問許可權和用戶來簡化授權管理;不是根據用戶來確定訪問許可權,用戶和許可都被賦予一個角色,用戶的許可權既是被賦予的角色的許可權。每個家庭網路用戶都會分配一個角色,例如用父親來代表管理員,孩子以及訪客。管理員能夠向訪客或孩子分配控制家庭設施和網路資源的許可權。每個希望從外部訪問家庭網路的用戶必須有ID和口令。管理員通過使用綜合管理界面來向每個用戶分配使用家庭設施的許可權。

家網考慮


自從Internet廣泛流行以來,學者和技術愛好者預言,一種新的媒介將會使家庭變成信息豐富的、活躍的網路中心。他們預言,冰箱將能自動監測盒裝牛奶的保質期,家庭的房間將會有視頻中心的兩倍那麼大。在三四年前,這些都還不可想像,可能永遠不會發生,因為用戶認為新應用帶來的麻煩可能要比它們帶來的價值多得多。在過去的三年中,技術已發生了變革,Intel、Microsoft和3Com等公司已解決了bug問題,Cisco和愛立信等公司也已測試了這項新技術,以觀察用戶的反應。
上述公司的發現雖然可能只是一個夢想。但是,人們願意使用更易操作的應用,以得到範圍更廣的選擇和對其家庭設施更大的控制。無疑,主要的寬頻提供者——電纜和用戶數字專用線路服務,對家庭建網非常感興趣。事實上,對於寬頻提供商來說,現在簡單應用的需要已足夠強壯,這不僅包括對家庭建網硬體的考慮,而且還包括對免費建網的考慮。
■家庭建網硬體考慮
使家庭設備共享聲音、視頻和數據的硬體及軟體,能放在一個獨立的單元中,或者與DSL數據機、電纜機頂盒、PC和其它設備組合在一起。這個設備或者可傳送短距離的無線信號,或者可通過電話和電線來發送數據,最終到達遍及用戶家庭的設備和計算機的外圍設備。
Microsoft和Sun公司等軟體開發商已制定了一些協議,這些協議使包括從電冰箱到激光印表機範圍的設備能夠互相識別。在過去的兩年間,Broadcom和Lucent等半導體公司已引進了為這種網路類型做準備的新的集成電路,並利用了為達到這個目的而分配的無線頻率以及在家庭中已安裝的線路。現在的模式是通過電話線路或空氣,每秒傳送10M的數據;不久之後,最高速度有望達到32Mbps或更高,這個速度足夠同時傳送一些DVD格式的音頻或視頻信號了。大多數計算機設備和家庭應用設備的生產廠商都計劃,今年開始將家庭建網的晶元投入生產。如果這種趨勢能持續下去,在3到5年之內,發達國家的人們會在某一天突然發現,他們的家庭網路已經建成了,儘管十年前他們就製造了具有遙控功能的電視機。
■免費建網考慮
為了解為用戶免費提供家庭網路設備的經濟力量,僅僅考慮最基本、最實際的應用,即在建立了家庭網路后,人們所付出的費用要比沒有家庭網路時付出的費用少得多。例如,一個家庭網路能方便地鏈接兩台或更多台家庭計算機,不過還需要安裝乙太網卡和區域網。當家庭的所有計算機能互相對話的時候,它們能共享印表機、掃描儀和單一的Internet連接,為家庭節約大量的費用。同樣,家庭網路允許一個單獨的機頂盒為幾台電視機提供寬頻電纜服務,這減少了額外機頂盒的費用。此外,它還至少為家庭提供一條額外的電話線路。家庭網路允許新的電話插孔插入標準的插座,或者允許產生虛擬的傳真號碼及備用的電話線路,因而可以更廉價地完成工作。
據估計,在美國,僅家庭計算機網路、用於額外的電視和額外電話線路的電纜這一項,就可從硬體、安裝和維護的費用中節省下147億美元,這還僅僅是現有需求節省的平均費用。實際上,平均每個美國家庭,每年至少可節約140美元。在購買了獨立的家庭網路盒后,用戶可以立刻享受到家庭建網所帶來的好處。生產邊界設備的寬頻公司和DSL公司正準備免費為用戶提供這些好處,對他們來說,為新的機頂盒或DSL數據機添加適當的硬體不過是一次性的費用。考慮到每個家庭可節約140美元的可能性,這種安裝無疑能使總體經濟效率更有意義。在大多數發達國家,電纜和DSL供應商剛剛開始加大新硬體安裝的工作。在將來的5年中,大約40%的美國家庭都會擁有數字機頂盒或DSL數據機。
為揭開家庭網路的神秘面紗,電纜DSL供應商能在新的機頂盒和數據機中植入新的晶元,然後按照事先計劃的那樣安裝設備。因而,寬頻供應商為將家庭網路帶入大規模市場,創造了一個理想的通道。為了籌措家庭建網的資金,寬頻公司必須找到一種辦法,以獲得它所節省的一部分費用。如果所有節省下的費用都流入了用戶的腰包,那麼家庭建網的計劃就會暫時擱置,直到用戶願意償付部分費用為止。

家網發展


家庭網路用戶不斷轉向更新和更快的家庭網路連接技術,包括千兆乙太網、802.11n和另類有線技術,如同軸電纜、電力線和電話線路。 2008年,10/100乙太網仍然是全球各地家庭網路使用的主要技術。然而據市場調研公司In-Stat,2009年底802.11x網路的數量將超過10/100乙太網。此外,許多Wi-Fi用戶已經(或者正在)從802.11b轉向更強大的802.11g,有的甚至已開始從802.11g升級到802.11n草案兼容產品。 “另一個值得注意的趨勢是,在北美用戶中,家庭網路不僅用於共享上網的比例從2008年的41.8%上升到2009年的49.7%,”In-Stat公司的分析師Joyce Putscher表示,“但大多數消費者還沒有把消費電子設備添加到其網路之中,個人電腦和消費電子世界之間仍存在鴻溝。” In-Stat最近的研究還得出以下結論:
全球安裝的家庭網路將在2011年超過3億戶。
2013年全球千兆乙太網家庭網路將增至四倍以上,接近9000萬個。
亞洲/太平洋地區在2012年以前將在Wi-Fi家庭網路滲透方面領先。
傳統網路是由骨幹網、接入網組成,家庭用戶只是做為單一的網路終端(NT)對待。在新的家庭網路出現后,網路結構演變為三級結構。而且家庭網路連接各式各樣的電器設備,其介面和控制遠比其它數據網路複雜,因此達成統一標準的家庭網路是件非常繁瑣和費力的工作。家庭網路有無線和有線兩種方式,而且在近期標準化工作隨著技術和商業運作日臻成熟,無線代表系統有:藍牙(Bluetooth)、HomeRF和IrDA;有線代表系統有:HomePNA、USBII和IEEE1394。究竟是無線網路還是有線網路佔上風還需市場的檢驗。
機頂盒作為一種家電產品,其最初的功能是為了利用有線電視網路和公用電話網路實現視頻點播(VOD),隨著軟體和硬體技術的飛速發展,其功能得到了很大的提升。作為家庭網路控制中心,機頂盒還必須整合網關的功能。它應該包含以下單元:
(1)中央控制單元,此單元核心應該是一塊高性能低價格的CPU,它負責各種數據加工和對其他單元的控制和調度。
(2)網路通信單元,此單元負責與家庭其他設備的連接以及與小區區域網的連接和通信。
(3)自動控制單元,此單元負責照明、空調、火災報警器、煤氣泄漏報警器、安全防盜報警器以及其他電器的自動化控制。
(4)數據採集單元,此單元負責水表、電錶、煤氣表、火災探測器、煤氣泄漏探測器、防盜探測器等家庭數據的採集。

相關功能


視頻服務
這可以說是機頂盒(STB)的基本功能,利用機頂盒與社區服務區域網連接,接受視頻點播(VOD),自選卡拉OK等服務。一改過去只能被動的接收電視節目的局面,利用視頻點播功能,業主能夠主動的挑選自己喜歡的節目去欣賞。並且我們再也不必為錯過了某個自己喜歡的節目而感到遺憾,因為在VOD系統中我們完全能夠控制節目的播放,可以輕鬆的讓它從頭重來。
信息採集
收集業主家居運行的各種參數,包括水表、電錶、煤氣表、熱量表的計量數據以及居室溫濕度等。這些數據既可以在家中高清晰度數字電視上顯示,又可以上傳至物業管理中心進行統計和計費。實現自動抄表,能提高住宅檔次和物業管理水平,同時居民可以免受管理人員入戶抄表之憂,物業管理公司或專業公司也可節約大量人力、物力,提高工作效率,提高抄表的準時性,減少估抄、錯抄,漏抄現象。
家用電器的啟停管理
對業主家中的空調等主要電器設備進行控制。家用電器的控制方式如下:業主在外時可通過雙音頻電話機或手機撥打專用電話號碼,若家中無人應答時,集中控制機自動接聽電話,並給業主提供語音信息,業主在語音提示下進行相應的操作,遙控啟動家中空調等電器,使其在業主到家之前提前開始工作,以提供一舒適的環境。同樣,對家電的啟停管理操作也可以通過INTERNET上進行。
信息服務
業主通過機頂盒(STB)可以了解自己家庭運作的各種參數,如房間溫、濕度,各種計量表讀數,被控家電狀態等,同時可以通過網路進行各種交費的簡單查詢。並且可通過機頂盒(STB)上自帶的SIC卡介面進行費用的結算。物業管理部門可通過小區網路及機頂盒(STB)向業主發出交費通知及其他有關物業管理方面的通知等。
申請社區服務
業主需要維修、搬運、送貨等社區服務時,通過機頂盒提供的直通語音功能可直接同小區的社區服務中心聯繫。具體操作是,業主只要拿起集中控制機上的聽筒並按下社區服務按鍵,業主就與社區服務人員建立了直接的語音聯繫,業主說出自己的要求。而社區服務中心的工作站會自動顯示出要求服務業主的樓號和房號並記錄。
安全防範
連接門磁開關、雙鑒探頭等防入侵探測器,當有入侵發生時及時發出報警信息至物業管理部門和小區保安部門,機頂盒具有緊急呼救功能,有緊急情況發生時,業主按動緊急呼救按鍵通知物業和保安部門採取緊急措施。安全是十分重要的,也是家居生活中首要考慮的問題。智能化住宅,它應象智能化大廈一樣,對於火災的發生,能儘早探測,並及時報警;對於可燃氣體的泄漏,也應儘早探測與報警,避免隱患進一步擴大和蔓延,造成更大的經濟和生命財產的損失。防盜系統的可靠,對於生活日益提高的人們來說,也是越來越迫切的需要。人們可以通過住宅的對講系統,可視對講系統等來加強保安措施。另外,防止盜賊入侵的探測手段,與居住小區的保安系統相連,加大了處理緊急情況的力度。在住戶無人在家時,也能做到安全防範,增大了人們的安全感,使人們能夠更放心地全身心投入到工作中去。

智能化控制

智能化住宅要求建立舒適健康的環境,它可以監視室內的溫、濕度,進而控制空調機的運行,達到人工模擬大自然的氣息。如清新的空氣,原野的氣息,花卉的芬芳,使人們將來足不出戶,就能體驗和享受到身臨大自然中的美好境地。對於家庭成員年齡層次和健康狀況不同,還可以根據不同需求,自動調節室內的環境,達到有機的協調。並且控制通過最佳的控制方式,達到節約能源,降低消耗的目的。
以上功能在以往的智能住宅建設中往往各成系統,系統之間的信息交互基本上沒有,使許多設備重複建設,這樣無疑增加了建設成本。而家庭網路的構建實現了家電設備之間最大限度的信息共亨,極大地降低了智能住宅的成本,並且其功能也得到了提升。
智能住宅建設的核心在於家庭網路的構架,而家庭的複雜性在於它所要連接的家用電器各種各樣,介面複雜。並且各種電器的通信和控制介面沒有統一的標準,因此智能住宅的建設不是智能住宅開發商獨力所能完成的事情,它是一個龐大的系統工程,不僅依賴於網路互連接技術的發展,它更需要信息家電生產商參與,使家電產品符合家庭網路數字設備標準。

語音應用

隨著終端在數字家庭網路中的增多,用戶對語音應用的需求更加豐富,用戶的通話需求從簡單的電話通話發展到面對面的視頻通話。同時,用戶使用的終端也不再局限於PSTN終端、移動終端,而希望家庭中的電視、遊戲終端也能夠成為通話終端。用戶在看電視過程中,當電話鈴聲響起,用戶希望能通過電視終端與對方進行視頻通話,用戶在使用遊戲機娛樂的同時也希望能暫時中斷遊戲,將電話轉接至遊戲終端進行電話的接聽。同時對於家庭成員的號碼的隱私要求也應被滿足,當家庭電話來電時,家庭成員可以輕鬆地區分出是哪位家庭成員的電話。在家庭安防監控方面,SIP電話門鈴、攝像頭電話報警聯動也是語音業務的新應用。
家庭網路中語音應用的實現技術
1.FMC
在家庭網路領域的FMC主要是指家庭用戶可以方便地使用移動與固定的融合業務。目前的藍牙、Wi-Fi、IMS技術都是FMC在家庭網路應用的熱點技術。
在家庭網路的應用中,雙模終端通過藍牙或Wi-Fi與網關連接,使用網關連接的IP線路或PSTN線路通話。VoIP應用的帶寬要求並不高,目前的802.11b完全可以滿足Wi-Fi語音應用,但目前Wi-Fi手機面臨著功耗和安全兩大問題:目前市場上大多數的802.11組件並不能滿足手機長時間待機的要求;另外目前安全配置無線IP客戶端的過程也並不順暢;同時語音應用的低時延對WLAN的QoS提出了挑戰。
在IMS領域,VCC是雙模終端用戶使用FMC業務的主要技術。VCC技術(VoiceCallContinuous)主要用於用戶使用多模終端時,在外界的移動域與家庭寬頻域中的語音無縫切換。VCC技術是對IMS的擴展,支持在2G、R4網路與IMS網路之間的無縫語音切換控制。基於IMS架構的VCC是指在GSM/UMTSCS域與IMS域的語音呼叫的連續性。VCC解決的主要問題是切換,包括從IMS域切換到CS域,從CS域切換到IMS域。VCC方案會影響到註冊、始發呼叫、終結呼叫、網路域的選擇以及補充業務和計費。
2.軟交換
用戶通過家庭網關接入軟交換,使用軟交換提供的VoIP服務、視頻電話等業務。當家庭網關處於IAD工作模式下,由家庭網關代理終端話機發起呼叫,用戶認證也是由家庭網關代理完成。家庭網關上配置IP地址與軟交換系統交互,終端話機不參與IP協議,通過二層鏈路連接家庭網關。此外,家庭網關也可不參與VoIP註冊和控制功能,只提供IP通路;家庭網路中的VoIP終端均以SIP終端形式存在,進行UI呈現和媒體流處理。這時,家庭網關需提供防火牆和NAT功能,統一規範VoIP業務的防火牆和NAT的穿越方式也可以由家庭網關提供相應協議的應用層網關來實現。
家庭網路語音通道構建步驟
對於目前家庭網路語音通道的構建,應該結合當前的網路情況、用戶的使用習慣有步驟地開展。VoIP語音業務的第一階段:主要在家庭範圍內為用戶提供第二部“話機”(SIP軟終端或硬終端)及可靠、廉價的語音服務,該軟終端號碼可以與家庭固話號碼綁定,實現同號業務,將軟終端作為固定電話的延伸。軟終端和硬終端均應提供基本的語音能力和補充業務能力;對於軟終端,還可以提供點擊撥號、即時消息呈現及多媒體能力,建議引入相應的應用伺服器提供上述業務。
VoIP語音業務的第二階段:為用戶提供本地網內漫遊的軟終端業務。現階段通過IP地址綁定機制對VoIP業務進行漫遊管理,只進行漫遊控制,區分用戶是否有權進行漫遊,不進行漫遊等級區分和按等級進行計費。對於雙模終端的無縫切換,建議到網路具備IMS條件時進行實施。
總之,語音業務作為人們使用最為普遍的電信業務,在家庭網路的環境中,依然有許多發展機會。運營商抓住家庭網路發展的契機,可以進一步推進語音業務的發展。

家網意義


隨著計算機及其配件價格的不斷下降及網路的日益普及,家庭組網已經成為一個非常實際的時尚話題。通過家庭組網,不僅可以節約開支,使很多硬體設備實現多機共享,充分利用已有的資源,使每台計算機不再單獨工作,而成為一個整體存在。
選擇家庭網路的類型:在組建家庭網路時,用戶需要考慮選擇合適的操作系統及符合實際的組網結構。在選擇操作系統時,應考慮到現有操作系統與所選操作系統之間的接入是否方便及所選操作系統是否穩定、是否便於網路連接、便於管理等問題。就目前較為常見的Windows 操作系統來說,用戶在機器硬體配置允許的情況下,可盡量選擇較高版本的操作系統。因為一般來說高版本的操作系統比低版本的操作系統更加穩定、網路功能更加強大、管理和維護也更加方便。
在選擇組網結構時,用戶需要考慮所選的組網結構是否可以發揮網路中計算機的最大功效,及是否便於連接、是否便於維護等問題。對等網是家庭組網的一個較好的選擇,使用對等網不需要設置專門的伺服器,即可實現與其他計算機共享應用程序、光碟機、印表機、掃描儀等資源,而且對等網具有使用簡單、組建和維護較為容易的優點,是家庭組網中較好的選擇。

千兆家庭網路


什麼是“千兆家庭網路”?“千兆”指的是它高效的傳輸速度,“家庭網路”則指的是它面向家庭推出的無線網路連接技術。那它又與現有市場上其他的無線網路設備有什麼不同呢?
市場上現有的無線通訊產品主要是WIFI系列產品。WIFI設備非常多,它不是專用的頻道,很容易受到干擾。“我們相當於開通一條單獨的高速公路,解決高速、高清晰要求。”SmartAir不依賴於任何網路,只要在兩個電子設備之間安裝,也就給它們建立了千兆通信的網路,而且能夠即插即用,操作極為簡便。
另外,“千兆無線高清收發器”的覆蓋範圍只有十米。之所以覆蓋面這麼小,主要是因為降低輻射量。“WIFI信號連鋼筋混凝土都能透過,還能傳高清,一定很可怕。”王俊峰解釋道,如果信號能夠穿過堅硬、厚實的牆壁,那它的輻射量肯定是非常高的,繼而就會給人體帶來很大的傷害。“千兆無線高清收發器”輻射非常低,連WIFI的1%都不到,在保證低輻射量的同時還能保證觀看效果。
並且,不需要複雜的裝置設置過程,只需要把設備連接就能夠使用。電腦中所有的應用都可以在電視屏幕上反映,相當於一個無線外接屏幕。網上不停更新播放格式,機頂盒很難覆蓋。“千兆家庭網路”設備對視頻播放格式沒有限制,只要是電腦上有,就可以連接播放,並支持高清。據了解,這項“千兆家庭網路”技術在國內僅此一家,國際上也只有兩三家在做。它在國內填補了重要領域的空白,使技術達到的指標在國際上遙遙領先。
千兆家庭網路有兩個方向,包括有線千兆和無線千兆。還會推出一系列相關技術產品,實現無線藍光、無線遊戲等功能。將電腦人物在非常短的時間100毫秒之內“抓”到電視上面去,玩家就可以看著電視屏幕盡情在賽車、足球遊戲中暢遊了。無論無線千兆還是有線千兆,在未來都有千億級的市場容量。將無線千兆和有線千兆結合,還將構築出一個將家庭內所有電子設備等組建的一個家庭千兆網,還可以利用這一技術實現家庭雲存儲,通過多種電子設備到家庭雲存儲的介質上提取信息,既利用了雲技術的便利性,又保證了家庭資料的安全性。