摘要　对于家庭网络的概念提出及发展背景从不同的角度进行了分析，阐述了家庭网络涉及的产品，并对家庭网络的标准化进行了分析并提出了建议。
%A
%A 关键词　家庭网络　概念　产品　综述
%A
%A 1、家庭网络的概念提出和发展的背景情况
%A
%A 　　家庭网络(Digital Home)概念的提出涉及到了电信、家电、IT等行业，从提供业务/服务的角度涉及到信息服务提供商、电信网络运营商、小区物业等角色，从产品的角度涉及到了通信网络设备和终端设备制造商，IT行业的芯片提供商、软件提供商和终端设备制造商以及家用电器制造商。应该说，这些行业对家庭网络的理解是不完全一样的。
%A
%A 　　1.1　IT/家电行业提出的家庭网络概念
%A
%A 　　家庭网络的概念最早是由IT/家电行业提出的，对于IT和家电行业，目前的数字家庭网络通常有两种理解，这两种理解容易混淆，但是其本质是有差异的。
%A
%A 　　第一种理解指的是低速的家庭电器设备控制系统，主要用于家用电器设备的控制、安防等。这种技术国际上发展多年，处在技术非常成熟的阶段，其中主流的技术包括X10，CeBUS，LonWorks等。目前，这一类家庭网络由于相对成本较高(相对于应用)，主要应用于智能楼宇以及个别的高档小区。
%A
%A 　　另一种理解指的是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台，是在家庭范围内，实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互联和管理，以及数据和多媒体信息共享的系统。家庭网络系统构成了智能化家庭设备系统，提高了家庭生活、学习、工作、娱乐的品质。现在的应用主要包括：PC机与家庭存储设备、打印机等PC外设联网实现资源共享，影音娱乐等家庭设备共享协同服务(例如将诸如电视机、音响设备、DVD、计算机等家用多媒体设备进行媒体传送和共享，家电网络控制(如灯光控制，空调控制)。
%A
%A 　　在上述的两种理解中，后一种的理解成为IT/家电行业目前研究的重点。但是，尽管IT/家电行业提出家庭网络的概念已有近1O年的时间，但其发展一直非常缓慢，数字家庭网络还是企业与舆论共同推动的市场概念，其应用还不成熟，相关的产品迄今为止大都处于实验室状态，难以进入实质性的商用市场阶段。主要有以下几点原因：
%A
%A 　　(1)功能不是必需的功能，属于“锦上添花”类应用，应用面窄，因而发展会较慢；
%A
%A 　　(2)在家庭内布设时，如果采用有线媒质，好多产品无法在已经装修好的家庭中使用(涉及走线问题)；
%A
%A 　　(3)价格相对较高，也使得相应的用户群不是太多。
%A
%A 　　1.2　通信业
%A
%A 　　1.2.1　电信业提出的家庭网络概念和发展背景
%A
%A 　　如果说IT/家电行业提及的“家庭网络”还属于不温不火的实验室阶段，那么近段时间“家庭网络”成为市场热点的原因是电信运营商根据市场需求提出了自己对“家庭网络”新的理解并使之变成了实实在在的在市场上能让消费者接受的业务(产品)。电信业提出“家庭网络”的概念具有以下含义：
%A
%A 　　(1)家庭网络不仅仅是一种网络技术，更重要的是一种业务/服务。
%A
%A 　　(2)数字家庭网络一定要与电信网络进行连接，甚至可以是电信网络端到端的一部分，家庭网络可以通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭；
%A
%A 　　(3)数字家庭网络提供和承载的业务很多，家庭网络能提供集成的话音、数据、多媒体、高质量音视频以及控制和管理等的业务。
%A
%A 　　从目前阶段来看，电信运营商提及的家庭网络更侧重于是“基于电信网络/Internet提供面向家庭的多种业务”的概念，而对于IT/家电行业提出的 “家庭内部各种终端之间的资源共享和协同服务”的含义则在电信业对家庭网络的理解中不是太明显。因此，就目前的情况来看，电信界对“家庭网络”的理解和 IT/家电行业对“家庭网络”的理解是不一样的。
%A
%A 　　1.2.2　主要业务和应用
%A
%A 　　就目前来看，电信运营商针对家庭网络提供的主要有两种业务：
%A
%A 　　(1)家庭内部多台PC共享上网。这种家庭网络典型的网络结构如图1所示。
%A
%A 注：家庭分配网如采用CAT5有线媒质，一般是星型结构，多台PC直接接到B-NT(RG)的各物理端口上。
%A
%A 　　(2)面向家庭的集成话音、数据和视频的三重播放(Triple-Play)业务(见图2)。Triple-Play业务是一种融合了话音、数据和视频业务的服务模式，而Triple-Play中最关键的是视频业务(而视频业务中目前谈的比较多的是IPTV业务)，这种新兴的服务模式体现出运营商和用户之间的密切联系，运营商可为用户同时提供三种业务，用户可以通过同一个终端或家庭网络中的不同终端使用业务。Triple-Play是在新的市场环境下诞生的，不仅能够满足用户对话音业务的需求，同时也能满足用户对高端业务的需求。更重要的是，用户能够享受到业务捆绑所带来的资费优惠。运营商提供包含视频在内的业务捆绑，能够在提高用户ARPU值的同时培养用户的忠诚度，降低离网率。
%A
%A
%A 应该看到，以上两种业务仅仅是电信运营商在现阶段能实施的家庭网络业务。随着技术和网络的发展以及市场研究的深入，许多新的面向家庭并以家庭网络为基础、以家庭网关为核心的业务和应用将被开发出来。
%A
%A 　　1.3　小区物业、社区等其他行业
%A
%A 　　目前，在国内外一些小区、社区流行着“智能化小区”和“智能家居”的概念，这些概念本质上也是以“家庭网络”为基础，其推动因素一般分为两种情况：第一种情况是政府作为面向社区推进信息化的一种方式，涉及水电气、医疗、安防、物业等各行业。另一种情况是一些高端小区房地产开发商以“智能家居”概念作为吸引消费者的卖点或小区物业以此提供多样化的服务来满足居民的各种生活需要。这种“智能小区”或“智能家居”提供的服务一般包含以下方面的一种或几种：
%A
%A 　　(1)通过各种技术组网，支持自来水、煤气、电力、暖气的集中抄表。
%A
%A 　　(2)小区和家庭安防直接将安防信息和警报发给所在小区警备室、街道派出所、公安分局等。
%A
%A 　　(3)接入小区服务、社区医院等系统，只要用户触发按键，位置信息将自动发送到小区急救平台或者相关社区医院。
%A
%A 　　这种“智能家居”的“家庭网络”的结构如图3所示，系统的核心设备是家庭控制器，它可以处理各种传感器的信号，做出相应的处理，并具有联网能力。住户内安装的传感器有门磁感应开关、红外移动探测器、煤气泄漏探测器、烟感、温感及其它安全传感器。家庭控制器通过社区网络(一般是采用五类线铺设的小区局域网)联接到小区管理中心，实现小区管理中心对每一住户的安全监控。
%A
%A 1.4　分析比较
%A
%A 　　应该说，IT行业、通信行业、家电行业都在谈数字家庭，不同的行业都在期待数字家庭能够帮助各自的产业朝着健康的方向发展(见表1)。
%A
%A 表1　不同行业对家庭网络的理解
%A
%A
%A 行业
%A         
%A
%A 提出概念的背景
%A         
%A
%A 对“家庭网络”的理解
%A         
%A
%A 应用成熟度
%A
%A IT/家电
%A         
%A
%A 1.IT家电行业竞争激烈，既有业务已从高速发展进入平缓前行，在激烈的市场竞争中各厂家除了价格手段，其他手段也不是很多，所以需要有新的卖点来刺激消费者。
%A 2.IT/ 家电行业最早提出了终端融合的概念和思路，也就是将3C所有的功能尽可能的集中在一种设备上，但这样的产品操作非常复杂，而且价格昂贵，消费者很难接受，于是，新的思路是充分利用家庭和企业中的现有终端设备(家电、IT和通信终端)，构筑联系这些设备的家庭网络，打破目前各种设备的“信息孤岛”，通过预置统一的标准协议实现设备的自动发现、自动连接、资源共享和协同服务。
%A         
%A
%A 1.家庭网络的概念最早是由IT/家电行业提出的，当时概念里的数字家庭网络的目的是打破各种“信息孤岛”，实现各种信息终端之间的资源共享和协同工作。
%A 2.家庭网络指的是家庭的信息设备、通信设备以及消费电子设备，包括电脑、数字电视机、高端手机等等，组成一个宽带网络，并在这个宽带网络之上构建以数字娱乐为主的应用。
%A 3.这样的数字家庭网络与电信网/Internet是没有关系的。
%A         
%A
%A 1.产品处于实验室阶段，不成熟
%A 2.具体应用处于概念阶段，还无法真正被消费者接受，无商用例子
%A
%A 通信
%A         
%A
%A 1.随着新竞争者的不断涌现、电信资费的下降以及固定电话的话务量被移动电话分流，传统的固网运营商在电信市场上不再占据统治地位，话音用户增长缓慢ARPU值不断降低，而对于宽带数据用户，其发展正越来越遇到计算机数量限制的瓶颈，面对挑战，世界各国运营商都在审时度势，利用自己的现有资源，对最终用户提供有价值的创新业务从而达到提高现有用户ARPU值，吸引新用户的加入并减少老客户的流失。
%A 2.宽带IP网络经过多年的发展，积累的用户已经颇具规模，基于IP网络的各种业务和应用以及相关的技术层出不穷，这为家庭网络的发展奠定了技术和网络的现实基础。
%A 3.对于电信运营商而言，其最终客户使用业务/服务的场合可分为办公/会议室、公共场合、家庭住宅几个部分，而面向家庭住宅提供的创新业务可能是最多的，因此面向家庭用户在传统应用基础上将其与网络服务相结合的新应用将给运营商带来新的增长点，创造并培育出市场新的需求。
%A 4. 网络终端(特别是固网终端)的停滞不前，已经成为电信网业务发展的巨大瓶颈，特别是近年来随着IP技术、视频技术、流媒体技术、NGN技术、3G/B3G 技术的不断发展，使得这种矛盾越显突出，通信网络正朝着智能化、个人化和综合化的方向发展，这种智能化已经从原先的网络智能化逐步向终端智能化迈进，而家庭网络化正是终端智能化的一种表象。
%A 5.网络元素与服务元素的分离，运营模式在产业合作的基础上发生转变，也使面向家庭住宅提供多种业务/服务成为可能。
%A         
%A
%A 1.家庭网络不仅仅是一种网络技术，更重要的是一种业务/服务；
%A 2.数字家庭网络一定要与电信网络进行连接，甚至可以是电信网络端到端的一部分，家庭网络可以通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭；
%A 3.数字家庭网络提供和承载的业务很多，家庭网络能提供集成的话音、数据、多媒体、高质量音视频以及控制和管理等的业务；
%A 4.不强调家庭内部各终端设备的互联
%A         
%A
%A 1.产业链较成熟，已具有被市场消费者接受的业务和应用
%A 2.目前的应用主要是家庭内部多台PC共享宽带和Triple-Play(话音，数据和视频业务集成)业务
%A
%A 社区/居民小区物业
%A         
%A
%A 1.智能化小区和智能家居的概念
%A 2.其推动因素一般分为两种情况：第一种情况是政府作为面向社区推进信息化的一种方式，另一种情况是一些高端小区房地产开发商以“智能家居”概念作为吸引消费者的卖点或小区物业以此提供多样化的服务来满足居民的各种生活需要。
%A         
%A
%A 1.与小区自建的网络相连
%A 2.支持自来水、煤气、电力、暖气的远程集中抄表。
%A 3.和家庭安防，直接将安防信息和警报，发给所在小区警备室、街道派出所、公安分局等。
%A 4.小区服务、社区医院等系统，只要用户触发按键，位置信息将自动发送到小区急救平台、或者相关社区医院。
%A         
%A
%A 1.技术成熟，产品较多
%A 2.在很多地区得到应用
%A
%A
%A 　　(1)家庭网络从字面上理解是一个“在家庭范围内的网络架构”的概念，但其核心应该是一个“通过提供新的业务和应用从而给用户带来全新生活体味”的内容。
%A
%A 　　(2)目前阶段来看，电信运营商提及的家庭网络更侧重于是“基于电信网络/Internet提供面向家庭”的多种业务并强调“家庭网关”的概念，而对于 IT/家电行业提出的“家庭内部各种终端之间的资源共享和协同服务”的含义则在电信业对家庭网络的理解中不是太明显。因此，就目前的情况来看，电信业对 “家庭网络”的理解和IT/家电行业对“家庭网络”的理解是不一样的。而社区/小区物业行业提及的家庭网络则侧重于基于社区网络向家庭提供各种业务和应用，其理念和电信业有相似之处，其面向家庭提供的业务和应用可以通过电信网/Internet来提供。
%A
%A 　　(3)尽管IT/家电行业与电信行业对于家庭网络的理解和最初发展的思路是不一样的，但家庭网络仍处于不断的发展过程中，从目前的趋势来看，两个行业的理念在相互借鉴，相互融合，殊途同归，其最终的发展目标是完全一致的。
%A
%A 　　(4)数字家庭网络最终将发展成的目标(见图4)是：家庭网络不仅仅是一个为了完成家庭内部各种设备资源共享、协同工作的网络，还能通过与外部网络(电信网/Internet/社区网)的连接，实现家庭内部设备与外部网络信息交流的目的，通过丰富多彩的业务和应用使用户享受到舒适、便利、安全的新的生活体验。
%A
%A
%A 图4　未来的家庭网络示意图
%A
%A
%A 　　未来的数字家庭网络应该是一个具有以下三个方面含义的网络：
%A
%A 　　(1)数字家庭网络在家庭内部要有宽带网络连接，可以通过灵活的家庭智能布线系统或无线环境，连接各种信息终端，家用电器，PC等；
%A
%A 　　(2)数字家庭网络一定要与公共网络进行连接，家庭网络可以通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭；
%A
%A 　　(3)数字家庭网络提供和承载的业务和应用很多，家庭网络能提供集成的话音、数据、多媒体、高质量音视频以及控制和管理等的业务和应用，从而达到信息与媒体在家庭内部终端之间充分共享及家庭终端与外部公网的信息流通的目的。
%A
%A 2、家庭网络相关的产品现状及未来的发展趋势
%A
%A 　　家庭网络涉及的产品很多，而且由于通信行业和IT/家电行业对家庭网络的理解不完全一样，因此其产品的形态也不一样。表2所示为家庭网络按照功能的分类，表3所示为家庭网络各种产品的分析比较。
%A
%A 表2　家庭网络产品的分类
%A
%A
%A 产品种类
%A         
%A
%A 功能描述
%A         
%A
%A 涉及的相关产品
%A         
%A
%A 涉及行业
%A
%A 联网类设备
%A         
%A
%A 用于家庭内部各设备的物理联网
%A         
%A
%A 有线媒质：HomePNA,PLC,IEEE1394,Ethernet等
%A 无线媒质：UWB,WLAN,Bluetooth,Zigbee等
%A         
%A
%A 通信/
%A
%A 网关类设备
%A         
%A
%A 用于桥接家庭内部网络与家庭外部网络(电信网/Internet等)，按照功能的不同该类设备可分为几种形态
%A         
%A
%A 1.按照接入方式可分为DSL,Cable,FTTx等家庭网关，按照功能分，可分为仅支持网络层以下功能的家庭网关和支持业务实现功能的家庭网关
%A 第一类：仅支持网络层以下功能的家庭网关(如带WLAN功能的DSL路由器)
%A ●与外部网络的接口功能(接入功能)
%A ●家庭内部网络与外部网络之间或家庭内部不同设备之间IP包转发功能
%A ●DHCP,NAT功能
%A ●防火墙(Firewall)功能
%A ●QoS功能等
%A ●家庭内部的联网功能
%A 第二类：支持业务实现功能的家庭网关
%A 第一类网关的功能(可选)
%A ●支持VoIP的IAD功能
%A ●支持媒体流的解码功能
%A ●数字版权相关的处理功能
%A 2.按照功能的集成方式分，可分为集中式网关和专用型网关
%A 第一类：集中式网关
%A ●在家庭网络中只使用一个家庭网关，这个网关具备接入，认证和管理等功能，能够支持集成的视频、音频和语音应用
%A 第二类：专用型网关
%A ●用于提供特定类型的应用，诸如Internet接入，电话，家庭控制与安全，因此专用型网关根据其应用的场景不同而体现为不同的形式，例如一个集线器，机顶盒,ADSL Modem或者IAD等
%A         
%A
%A 通信
%A
%A 终端类设备
%A         
%A
%A 可分为通信，IT，家电三类
%A         
%A
%A 第一类：通信类
%A ●固定电话机/无绳电话
%A ●普通的移动终端(GSM/CDMA/PHS/3G)
%A ●VoWLAN移动终端
%A ●双模/多模通信终端
%A         
%A
%A 通信，IT/家电
%A
%A 第二类：IT信息类(Home Data/Home Entertainment)
%A ●PC
%A ●打印机等计算机外设
%A ●PDA(带通信功能)
%A
%A 第三类：家电
%A ●受控类：冰箱/洗衣机/空调/微波炉/照明设备/媒体适配器(控制类)(Home Automation)
%A ●娱乐类：DVD播放器/PVR/MP3播放器/电视机/网络收音机/游戏机/媒体适配器(娱乐类)/STB等(Home Entertainment)
%A
%A 注：实际产品的形态很多，具备的功能千差万别，所以很难找到一个非常准确的产品分类方法，以上的产品分类仅为权宜之计，比如说：属于终端类设各的家电产品可能具备联网类设备的联网功能。
%A
%A
%A 表3　家庭网络各产品的分析比较
%A
%A
%A 产品分类
%A         
%A
%A 产品分布
%A         
%A
%A 产品形态
%A         
%A
%A 产品趋势
%A
%A 联网产品
%A         
%A
%A 有线
%A         
%A
%A HomePNA
%A         
%A
%A 1.单独设备
%A 2.标准化程度高(G.989.1/2/3)
%A 3.1Mbit/s(G.989.1、产品已成熟,但商用化程度不高
%A         
%A
%A 1.10Mbit/s(G.989.2)和更高速率的设备(G.989.3)设备是发展趋势
%A 2.未来不是家庭网络的主流联网技术，市场份额有限
%A
%A PLC
%A         
%A
%A 1.单独设备
%A 2.技术不成熟，标准化程度低
%A 3.市场上有一些产品，但商用化程度较低
%A         
%A
%A 1.其技术本质决定了应该是家庭网络的主流联网技术之一
%A 2.标准化工作是关键
%A
%A IEEE1394
%A         
%A
%A 1.接口技术，作为模块嵌入其他设备中，一般不会单独存在
%A 2.技术成熟，很多家电，PC设备都具有该接口
%A         
%A
%A 与其他联网技术混用是未来的发展趋势
%A
%A 无线
%A         
%A
%A WLAN
%A         
%A
%A 1.技术成熟，标准化程度高
%A 2.既可作为单独设备存在，也可以嵌入到其他设备中
%A 3.价格便宜，应用很高，市场上已经大量应用
%A 4.802.11b占主流应用,802.11a/g还有待发展
%A         
%A
%A 1.更高速率的802.11n是发展趋势
%A 2.安全问题需要解决
%A 3.不同住家之间可能会产生干扰
%A
%A UWB
%A         
%A
%A 1.作为模块嵌入其他设备中，一般不会单独存在
%A 2.技术不成熟，标准化程度低
%A 3.市场上有一些产品，但商用化程度较低
%A         
%A
%A 1.标准化工作是关键
%A 2.与其他联网技术混用是未来的发展趋势
%A
%A Zigbee
%A         
%A
%A 1.作为模块嵌入其他设备中，一般不会单独存在
%A 2.市场上有一些产品，但商用化程度较低
%A         
%A
%A 1.与其他联网技术混用是未来的发展趋势
%A 2.家庭自动化可能是其主要应用
%A
%A 网关产品
%A         
%A
%A 1.按接入方式分，可分为DSL,Cable,FTTx等家庭网关
%A 2.按功能分，可分为仅支持网络层以下功能的家庭网关和支持业务实现功能的家庭网关
%A 3.按功能集成方式，可分为集中型和专用型
%A         
%A
%A 1.标准化程度低
%A 2.对于业务实现功能的家庭网关，要与业务平台捆绑使用
%A 3.市场上已经出现了很多网关产品，但产品形态五花八门
%A 4.该产品涉及的管理，QoS，安全等技术还不成熟
%A         
%A
%A 1.对于电信运营商而言，家庭网关将成为家庭网络的核心
%A 2.家庭网关具有良好的市场前景
%A 3.各种类型的网关都有自己的市场，但集中型网关是未来的发展趋势
%A
%A 终端产品
%A         
%A
%A 通信类终端
%A         
%A
%A 1.用于非家庭场合的通信终端都可以在家庭网络中作为通信功能来使用
%A 2.具有支持家庭网络业务的功能的通信终端目前还处于研究和开发中
%A         
%A
%A 具有通信和支持家庭网络业务功能的终端(特别是移动终端)是发展趋势
%A
%A IT类终端
%A         
%A
%A 1.传统的PC及外设产品很成熟
%A 2.一些PC厂家推出了新的家庭网络用IT产品如家庭媒体电脑，但市场反应较冷淡，消费者热情不高．
%A         
%A
%A 1.目前用户是“老板”或“发烧友”
%A 2.未来几年的市场不太明朗
%A
%A 家电类终端
%A         
%A
%A 1.可分为娱乐类电器和控制类电器
%A 2.一些厂家推出了概念级的产品(如网络家电)
%A 3.市场需求还有待开发和培育
%A         
%A
%A 1.目前用户是“老板”或“发烧友”
%A 2.未来几年的市场不太明朗
%A
%A
%A 3、家庭网络的标准化情况
%A
%A 　　3.1　各国际标准化组织目前的研究进展
%A
%A 　　由于家庭网络涉及的技术领域很多，对家庭网络进行标准化工作的组织也非常多，既包括传统的电信标准化组织(ITU-T，ETSI等)，也包括很多非电信的标准化组织(如DLNA，UPnP等)，这些标准化组织所涉及的技术领域和思路也不尽相同，表4对这些组织的情况进行了归纳总结。
%A
%A 表4　国际各标准化组织的研究情况
%A
%A
%A
%A 　　3.2　国内开展标准化工作的研究体系
%A
%A 　　家庭网络还处于研究发展阶段，技术是家庭网络发展的基础，而标准化工作对于家庭网络的技术发展也尤为重要。对于通信行业而言，因本着“有所为有所不为” 的原则去做标准化工作，通信行业因主要着眼于电信网络/Internet作为基础来对家庭网络进行研究，而工作思路应与IT/家电行业有所区别。图5所示为笔者对家庭网络的标准体系建议的理解。
%A
%A