Home.Net模型/架構研究

Home.Net模型/架構研究

摘要：通過分析信息家電、家用電腦、家居網絡的現狀與未來發展趨向，提出Home.Net模型/架構體系，并從硬件平臺與軟件平臺方面詳細地論述該模型/架構體系。主要希望能夠在信息化時代，就如何構造家居網絡信息平臺，更有效地管理家居信息電器，實現家居信息資源共享方面提出新的思路、新的觀點。

關鍵詞：

一、問題提出

　　1.信息家電與嵌入式系統　

　　技術是應用科學之母。過去，人們的視野局限于PC、服務器、交換機、路由器等；近來，在硬件設備功能日益增強、價格越來越便宜的情況下，人們開始注意到技術如何與家居生活更貼近的問題。1999年底，所謂的信息家電吸引了人們的目光，特別是那些國內家電企業，在國內已經成熟的家電市場沒有太大發展空間的情況下，找到了增強企業繼續發展的動力。信息家電的概念最早為國人所知是由微軟的“維納斯”計劃開始的�！熬S納斯信息家電”實際上是將家用電腦、網絡應用、娛樂教育三大應用集中在一體。由于微軟擺脫不了電腦的概念，最后沒能成功。但微軟推出的嵌入式操作系統WinCE經過幾年的改進，已成為現在許多信息家電的軟件平臺。當時，國人擔心微軟會統治國內的嵌入式操作系統市場；但不久，中科院下的凱思公司適時推出了嵌入式操作系統“女媧”，獲得國人的喝彩。

　　從概念來看，信息家電IA（Information Appliance ）可準確譯為信息電器，是計算機通信技術與傳統家用電器相結合的創新產品；是為數字化與網絡技術廣泛深入家庭生活而設計的新型家用電器。信息家電應具有網絡功能、數字化、信息化、智能化、低成本、穩定性強等特點。但各個公司廠商對信息家電模型的理解各不相同，出現了不同概念的信息家電�？梢孕蜗蟮卣f，現在是信息家電的戰國時代�，F在出現的有WebTV、IPTV、機頂盒、PDA、VOD、網絡空調、網絡冰箱，還有網絡VCD、DVD等，大多是概念，市場還未成熟，也未被廣大消費者接受，但PDA卻比較火爆。其實，信息電器的提法最好。因為在企業中也有信息產品，如1999年底SUN公司推出的一項具有重大革新意義的軟件技術“Hot Desk”，體現了網絡門戶的計算思想，其產品是SUN公司的SUN Ray I信息電器。它打破了以往的瘦客戶機架構，成為真正的企業信息電器。該產品不運行任何應用程序或系統源代碼，不須配置或管理桌面，復雜的事務放置在網絡內部（后臺）解決，使一種類似于電話設施的計算模型成為可能。SUN的信息電器雖然與微軟的“維納斯”計劃將近同時推出，但沒能給人們留下深刻的影響。所以，人們習慣用信息家電的概念統稱信息電器。據權威部門預測，未來10年后，信息家電的銷量將是PC的10倍。信息家電具有廣闊的市場，所以許多IT廠商和家電企業投入相當多的人力與資金研究與開發信息家電。

　　由于快速發展的網絡市場，使得信息家電的市場比傳統的計算機市場大得多；使嵌入式軟件將成為21世紀信息產業的支柱之一。嵌入式系統是以應用為中心，軟硬件可裁減的專用計算機系統。它主要由嵌入式處理器、相關支持硬件、嵌入式操作系統及應用軟件組成，是集軟、硬件于一體的可獨立工作的“器件”。嵌入式操作系統通常包括與硬件相關的底層驅動軟件、系統內核、設備驅動接口、通信協議、圖形界面、標準化瀏覽器Browser等。據統計，僅應用于信息電器的嵌入式操作系統就有40種左右，如Windows CE、Palm OS、Real-Time Linux、VxWorks、pSOS、OS-9等。Windows CE、Palm OS當前應用較廣；VxWorks、pSOS、OS-9是傳統的系統代表，但應用并不廣泛，需要在網絡化等方面擴展；Linux系統，是現在嵌入式操作系統發展的熱點，它具有開放源代碼，系統內核小、效益高、內核網絡結構完整，裁減后的系統符合信息家電的開發。嵌入式微處理器主要有X86、PA-RISC、Power PC、ARM、Strong ARM、MIPS、68XXX等。嵌入式操作系統一般與嵌入式微處理器硬件平臺相配合。

2.家用電腦的發展趨向

　　回顧PC的發展歷程，家用電腦的歷史在某種意義上并不長。聯想于1992年首倡家用電腦的概念；1997年推出功能電腦；1999年底又推出因特網電腦。到了2000年下半年，各種家用因特網電腦紛紛出現，包括體現“應用網電腦”理念的方正電腦；詮釋“家庭服務器”設計理念的海信電腦；強調增值服務與整體應用解決方案的TCL新概念電腦；體現“因特網生命”價值與“互聯的個性電腦”的聯想電腦等等。聯想是國內典型代表，注重發展因特網電腦和個性化電腦；方正與海信重在家庭智能控制，使家用電腦以“家庭服務器”的身份出現，以無線與有線的方式與家庭內各種家用電器、通信設備以及其他數字化產品連接，完成對它們的操控。與國內大多數PC廠商不同，國外如IBM新推出的NetVista電腦，其含義是用戶通過IBM新的個人計算設備可對網絡（net）風景（vista）一覽無余，倡導將家用電腦與商用電腦相結合的理念，提出網絡邊際的概念，針對不同的網絡應用環境進行細分。

　　從總體上來看，各主要家用電腦廠商在家用電腦的發展策略與設計思想上幾乎都體現了：網絡化、智能化、個性化。網絡化將不再是簡單的一鍵上網和瀏覽，而是重在更全面的網絡應用整體解決方案，包括無縫整合的深層次網絡應用，如寬帶接入、網絡安全等。智能化重在智能家居控制，實現遠程與近程智能控制家居中的各種信息家電。但計算機與各種信息家電之間的接口尚無通行的標準，這方面一旦有需求推動就會有發展。個性化體現在現代社會對個性的需求，對不同的用戶提供不同的產品。未來，家用電腦會各種各樣，但發展趨向將是網絡化、智能化、個性化的綜合。須要提出一點的是，家用電腦在某種意義上也是信息家電。

3.家居網絡的現狀與未來

　　家居網絡是指在集成協同環境中把計算機、音頻、視頻設備以及其他各種家用電器和自動子系統，包括能量管理、保險、加熱、通信、安全等連在一起，以實現家居資源的共享與管理，組成一個家電網絡。也就是把具有各種能力的產品混合在一起，確保不同技術實現透明地無縫集成。

　　目前家居自動化有幾種方式，如歐洲家居系統、歐洲設備總線等，提供的是網絡協議，從而使家用電器組成網絡。近年來，有些采用標準總線，如IEEE1394和IP協議組建家居網絡，或基于ATM的家居網絡，目的在于提供方便可靠的訪問網絡的集成方式�；ヂ摼W界也在研究擴展IP協議，適合基于IP的家居網絡。目前最成功的是美國的ECHELON公司，提出采用現場總線控制網絡——LON Works，組建家居網絡，再通過網關和互聯網相連，使家電組成局部網，但要求家電控制器采用帶有專用協議的芯片�？偟膩砜矗�家居網絡

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