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作为互联网的一种扩充和发展,家庭网络为无线技术提供了更为广阔的发展空间。近几年,国内和国际上家庭网络的发展非常迅速。家电厂商、电信运营商、网络厂商、办公设备生产厂商、消费电子生产厂商纷纷把目光投入到了这一具有巨大发展前景的方向。
家庭网络通过家庭网关将公共网络的功能和应用延伸到家庭,不仅可以连接各种信息终端(如家电、PC等),同时可提供集成对话音、数据、多媒体的控制和管理等功能,达到信息在家庭内部终端与外部公网及家庭内部终端之间的充分流通和共享。家庭网络应用已经延伸到远程控制、自动抄表、媒体中心、数字电视、IP电话等多个领域。
作为家庭网络架构的基础,家庭网关和信息化家电之间的连通方式非常丰富,目前主要采用的方式有:电力线网络、CableTV网络、有线以太网802.3、无线网802.11x、蓝牙802.15.1、简单无线控制网络ZigBee802.15.4等多种。无线网络在其中发挥了重要的作用,常用的无线网络有802.11x和ZigBee。下面分别讲述这两种方式。
802.11b/g
802.11b/g是目前校园网和企业网中采用较多的一种无线技术。其中802.11b可支持11Mbps带宽,802.11g可支持54Mbps带宽。无论是作为有线网络的补充,还是作为独立的运行网络,由于802.11b/g在带宽方面已经接近或超过普遍采用的以太网接入,互联网常见应用均可运行,因此在园区网中被普遍采用。在家庭网络中采用802.11b/g具有如下几个方面的优势。
(1)免除了采用有线网络所必需的家庭装修和布线的烦恼。
(2)可以直接采用互联网成熟技术。互联网和园区网中已有技术可以借鉴到家庭网络中。由于在链路上采用了与园区网相同的技术,一个家庭网络可以被看作是园区网络在家庭中的扩展。完全可以采用互联网技术开发家庭网络应用。
(3) 普遍支持各类家庭网络应用。
各类家庭网络应用,无论是对带宽要求低的控制应用,还是对带宽要求高的音视频媒体应用,以及各类上网和数据应用都可以在家庭网络中得以实现。
然而,在家庭网络中采用802.11b/g同样具有它的不足之处。
(1) 控制类消费电子更新成本高。
802.11b/g是一种发展自园区网的链路架构,本身提供较高的带宽。然而对于像空调、冰箱、洗衣机这一类白色家电来讲,由于接入家庭网络的主要应用是接受远程控制,信息传输量小,带宽使用不足。采用802.11b/g“大材小用”,接入成本高。无论从大量生产,还是降低接入成本方面考虑,专门为控制类家电设计的通信协议和接入模块更适合这类应用。
(2) 802.11b/g本身的安全问题为其在家庭网络中的应用带来障碍。
802.15.4ZigBee
802.15.4ZigBee是IEEE 802.15标准工作组专门为低速率应用而设计的一种无线组网技术,传输速率为20~250kbps,可以低至9.6kbps,室内有效距离为10m。设计目标是低功耗(长电池寿命)、低成本和低速率。这项技术非常适合于家庭、工厂、仓库的自动化控制,以及对安全、保健、环境监视等传输数据要求不高的场合。家庭网络中的信息家电控制信号传送是该协议的典型应用之一。在家庭中采用该接入方式的优势如下。
(1)它是一种无线网络,具备不需要重新布线的特点,10m的有效距离对大部分家庭来讲可以满足要求。
(2)它是一种低功耗、低速率、低成本的方案,可以普遍适用于家庭网络控制应用中的各类设备。设备升级成本低,维护方便。
虽然在家庭中采用无线网络具有自身的优势,但是无线网络并不能解决家庭网络中所有的接入问题,有线网络仍然是面向特定家庭应用不可或缺的部分。特别是, 无线网络的安全是一个敏感话题,有专门的人员在进行研究。与园区网不同,家庭网络由于涉及家庭隐私,对网络传输信息的安全性要求更高。如何保证无法接收到邻居家庭无线网络的信号?如何保证即使信号被接收也无法破解?这类问题的解决程度直接影响无线网络在家庭网络中的应用和采纳。在很长一段时间内,家庭网络的接入方式仍旧是无线和有线并存。 《中国教育网络》06年6月刊
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