Home.Net模型/架构研究

体现了：网络化、智能化、个性化。网络化将不再是简单的一键上网和浏览，而是重在更全面的网络应用整体解决方案，包括无缝整合的深层次网络应用，如宽带接入、网络安全等。智能化重在智能家居控制，实现远程与近程智能控制家居中的各种信息家电。但计算机与各种信息家电之间的接口尚无通行的标准，这方面一旦有需求推动就会有发展。个性化体现在现代社会对个性的需求，对不同的用户提供不同的产品。未来，家用电脑会各种各样，但发展趋向将是网络化、智能化、个性化的综合。须要提出一点的是，家用电脑在某种意义上也是信息家电。

    3.家居网络的现状与未来

　　家居网络是指在集成协同环境中把计算机、音频、视频设备以及其他各种家用电器和自动子系统，包括能量管理、保险、加热、通信、安全等连在一起，以实现家居资源的共享与管理，组成一个家电网络。也就是把具有各种能力的产品混合在一起，确保不同技术实现透明地无缝集成。

　　目前家居自动化有几种方式，如欧洲家居系统、欧洲设备总线等，提供的是网络协议，从而使家用电器组成网络。近年来，有些采用标准总线，如IEEE1394和IP协议组建家居网络，或基于ATM的家居网络，目的在于提供方便可靠的访问网络的集成方式。互联网界也在研究扩展IP协议，适合基于IP的家居网络。目前最成功的是美国的ECHELON公司，提出采用现场总线控制网络——LON Works，组建家居网络，再通过网关和互联网相连，使家电组成局部网，但要求家电控制器采用带有专用协议的芯片。总的来看，家居网络由于家庭电器的对象结构与特性完全不同，没有统一的标准。组建局部网采用何种协议，如何与互联网相连；家电易受各种环境干预，采用何种较低价位的组网物理结构；与现在的家电如何接口等，这些问题限制了家居网络的发展。在家居网络的研究与开发中，国内投入力量不多，而国外一直在软件与硬件上优先，并提出了许多模型。用发展的观点看，家居网络应该采用开放分布处理模型和多种物理连网方式，借用互联网的IP协议，同时要兼顾现在的家居电器的情况。

    4.Home.Net模型/架构的提出

　　随着Internet的普及与网络技术的发展以及各种信息家电的出现，可以估计在未来的5年内家居生活需要一个崭新的工作与管理平台，即以网络为中心的信息平台。我们称之为Home.Net平台。在这里，智能家居管理平台具有很大的市场，每家每户都有可能是潜在的用户，现在主要的是如何设计与构造符合家居生活的平台。我们认为Home.Net平台可由家居网络中心HNC（Home Networks Center）和普通家用电脑组成。家居网络中心是一个多功能网络管理与控制中心，主要管理由信息家电以及家居中具有简单联网功能的电器，使它们通过不同通信媒介组成家居网，相互交换信息，并实现信息资源共享；同时又具有安全路由器和安全网关功能，将家居网通过宽带接入与Internet互联，实现远程管理与维护家用电器，实时监控与获取家居信息。普通家用电脑与家居网络中心通过接口连接，作为家居智能控制中心。智能控制中心用图形化方式，利用电脑良好的交互式界面，自动完成用户预设或即时的各种操控，管理与控制家居电器，同时配置家居网络中心的各种控制参数。

　　前面提到的未来家用电脑，实际上也是向家居信息平台的方向发展，但它未能重点突出网络中心的作用，而且功能集成太多，过于复杂，反而影响了使用性能。Home.Net平台将网络管理功能从家用电脑中分离，突出强调未来网络管理在家居中的重要性。只要配置好参数，家居网络中心可自行管理家居网络；如果要控制与管理家用电器，只需要一台普通家用电脑，配以相宜的软件，即可构成家庭智能控制中心。这样方便使用，并可应用在不同情况。

二、模型/架构体系

    1. 总体框图

　　Home.Net模型/架构的总体框图如图1所示。从大的方面看，可由2部分组成：家居网络中心（HNC）和普通家用电脑（PC）。本文将重点讨论家居网络中心的模型/架构，即如何构造适合现代家居的网络体系结构（至于普通家用电脑，需要一般硬件配置即可）；着重于应用软件的功能，即如何充分发挥与利用Home.Net平台的功能资源，以及采用何种方式与家居网络中心接口最好。

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    该模型/架构的最终目的：① 家居网络中心突出网络功能，是一个信息交换，资源共享中心；② 提供多种通信媒介接口，包括有线与无线，高速与低速通信，高价位与低价位的组网物理结构，尽量满足现在家用电器的连网方式，适合不同家用电器的对象结构与特性；③ 对于不同的通信媒介网络，提出一个开放的网络体系结构，能够包容不同协议，使不同家用电器能够实现透明地无缝通信；④ 提供Internet单一宽带接入口，使家居网络中的家用电器都能与Internet连接，同时对家居网络与Internet连接时进行安全管理与认证，控制访问Internet的信息流,相当于路由器与网关功能；⑤ 只需普通家用电脑与家居网络中心平台接口，利用电脑的图形化、交互式界面环境，实现对家居电器的管理与控制。

　　从图1看，普通家用电脑部分很简单，

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