Home.Net模型/架构研究

主要是与家居网络中心的接口。家居网络中心包括几大部分：主控单元；简单的LCD显示与人机接口；与普通家用电脑的接口以及网络接口。下面重点讨论网络接口部分。

　　网络接口包括5个方面：① Internet宽带接入。Internet的深入发展，使家居生活对网络带宽的需求加大。各种宽带接入技术的出现，未来在家居宽带Internet接入方面会出现很大的市场。至于家居采用何种宽带接入技术，如ISDN、ADSL、光纤、CATV等，现在还无统一方式，这里也不提出具体接入方式。采用Internet接入，对未来网络安全将非常重要，须要提供网络安全管理和访问信息资源的控制，以及远程访问控制家居电器时如何保证安全确认等。② 家居无线网。现有无线传输技术大多是红外技术（IrDA），只能同时一对一直线传输，中间不能有阻挡；而于1998年5月推出的新型通信技术——蓝牙技术，是未来组建家居无线网络的最佳选择。其作用在于简化小型网络设备之间的通信，连接距离达100m，不限制在直线传输，并且可连接多个设备，适合构造个人区域的网络。一旦其芯片价格下降到3~4美元以下，其应用前景将十分广阔。③ 家居LAN总线网。一般在高价位的信息家电中可配以10M网卡，组建家居网络。④ 家居USB总线网。USB总线是通用串行总线，速度较快。USB总线估计有时在家用数字相机等高档电器中使用，可不重点考虑。⑤ 家居其他通信媒介网与接口。一般如RS232、RS485口，由于价格低，在小型家用电器中使用相当广。提供这方面接口，是为满足低价位的组网方式。另外可提供一些模拟接口，如仿真Modem口等，主要考虑到其他电器接口方式。

    2.硬件平台

　　家居网络中心的主要功能在于网络，因而可选择具有较强通信处理能力、价格适当的微处理器作为主要的控制器，如Power PC、ARM等，配以各个网络接口芯片，如Internet宽带接入、蓝牙技术、LAN总线等。现在，这些功能是组合的，未来的发展方向应是系统芯片SOC（System on Chip）。

    3.软件模块

　　 软件包括2部分:家居网络中心的系统软件和运行于家用电脑上的家居智能控制软件。家居网络中心的软件平台有2种：一是购买通用操作系统软件；二是利用Linux软件进行裁减开发。最好采用Linux，因源代码开放，可以按照需要对系统结构进行改动，形成专用的操作系统，更能发挥系统硬件功能。

    4.网络体系结构

　　家居网络中心的目标是组建一个开放式的网络管理与数据交换平台，应该有一个开放的网络体系结构。按照OSI模型与TCP/IP协议模型，对于家居网络存在多种不同网络通信媒介。我们提出一个类似于IP协议的家居网络体系。家居网络体系可分三层，即应用层、网络层、链路层。应用层负责处理控制网络中各个家用电器的数据流向，提供特定应用；网络层处理数据分组在不同媒介中的选择通路，确定数据流通媒介，可通过地址识别或其他方式；链路层包括操作系统中的设备驱动程序和对应的网络接口卡，处理物理接口细节。网络层的协议可借鉴IP协议模型，实现不同通信媒介的数据统一交换。另外，还要注意解决家居网与Internet的TCP/IP协议实现数据交换。

三、总结

　　Home.Net模型/架构体系只是提出一个大概的开放的模型/架构网络体系结构构思，无论在硬件与软件平台上都很浅显，须要更进一步在技术上、结构上等多方面进行补充、提高、充实。本文希望能够在这方面做一个抛砖引玉的作用。

　　Home.Net模型/架构包含内容较多，主要是有关网络方面的技术。有些技术还正在发展，而且系统包括硬件平台与软件平台的开发。如何在现有条件下，保证项目资金来源、人力资源、技术资源、开发设备资源、开发时间要求等，都要考虑到。如要开发，该项目可分4大步骤：① 调研国内外的有关技术情况，分析市场需求情况，消化技术，包括硬件与软件、网络技术等，在此基础上提出完整的模型/架构，论证可行性。② 选定与设计硬件平台，并制作调试平台，编写各个设备的驱动程序，为下一步软件开发做准备。③ 软件操作系统的开发，采用何种系统，以及系统内部特别是网络软件如何设计等。④ 在硬件与软件平台上，编写应用程序，包括普通电脑部分的应用程序。

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