智能家庭网络.docx

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智能家庭网络

智能家庭网络

智能家庭网络探究

--计算机网络与信息技术在未来家庭生活的发展应用

摘要:

智能家庭网络是信息时代的产物。

住宅智能化、网络化已经成为一种趋势，家庭网络的出现和发展为信息社会注入了新的生机和活力,智能家庭网络是计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的应用。

随着智能建筑的迅速发展,家庭自动化系统在方便、高效、节能和安全等方面逐步完善。

智能化家庭网络创造一个智能化系统构成的安全、舒适、便利和信息化的居住空间,从而适应人们在二十一世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生存环境。

因此可以说实现智能化家庭网络是实现人类居住方式变革的最终建设目标。

关键词:

信息技术、智能化、家庭网络、无线联网、数字化网络

信息技术的发展让因特网和移动通信无孔不入地渗透到我们的生活中来,各种无线通信技术的日趋成熟给这个新的浪潮起到了推波助澜的作用。

而家庭网络的出现和发展为信息社会注入了新的生机和活力,逐渐勾勒出了在科幻电影里才有的智能家庭的轮廓。

谈到智能型家庭网络可能要从早期家庭自动化观念谈起，其最简单的定义是指藉由键盘、触控式屏幕或电话等装置，来进行监视或控制房屋内诸如电灯、电暖器、冷气空调设备、娱乐设备及保全系统等电器产品或系统设备的操作。

而主要目的是希望能在居家生活需求上，利用科技作出正确的反应与处理，进而减轻日常生活所需面临的琐碎事情。

智能家庭网络是信息时代的产物。

随着智能建筑的迅速发展,家庭自动化系统在方便、高效、节能和安全等方面逐步完善。

智能化最终体现在以家庭为单元,运用多元信息技术,并达到监控与信息交互的能力。

智能化家庭网络创造一个智能化系统构成的安全、舒适、便利和信息化的居住空间,从而适应人们在二十一世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生存环境。

智能家庭网络是指将家庭内部所有的电气设备和信息设备连接起来而组成的网络,实现智能控制、数据采集、信息通信等功能,是计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的应用,也是信息时代带给人们的一个高科技产物。

如果采用传统的布线方式,不仅影响美观,难以满足防火要求,还延长了网络的布置时间。

由于家庭环境不可能像企业环境那样布置大量的电缆连线，因此可以说无线技术是一种非常理想的家庭内部联网技术。

对于家庭用户来说，采用无线通信技术可以免去在家庭内部布线的烦恼，新增的家电设备也可以很方便加入家庭网络之中，从而解决移动设备的联网问题。

一、智能家庭和智能家庭网络的功能

随着智能家庭概念的推出与实施，许多下一代的家用器具将逐渐数字化且具备高度的多媒体通信能力，成为网络家电。

如何提供连接这些网络家电的基础设施，实现家庭内部信息与家庭外部信息的交换，是一个关键问题，也正是家庭网络的目的所在。

智能家庭

家庭网络化是整个社会信息化的一个重要组成部分，智能家庭是基于住宅智能化，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，将家庭内各种家电、计算机设备及各种终端设备联网并接入互联网，通过网络为人们提供丰富、舒适、安全和高效的服务。

与普通家庭相比，智能家庭不仅具有传统的居住功能，还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

智能家庭网络的主要功能

智能家庭网络通过其核心设备—家庭智能终端来实现家庭网络化的功能。

家庭智能终端是智能家庭的心脏，通过它实现系统信息的采集、输入、逻辑处理、输出、联动控制等家庭智能化功能，具体如下：

1．信息互动，现在已开始普及，人们坐在家里的联入互联网的电脑前，就可接受发送邮件、互动消息、拨打网络可视电话，信息的传递与互动已变得更加方便快捷就；

2．网络消费，足不出户就可买到自己喜爱的东西，像衣服、饰物等等，也可把自己不用或不需要的东西轻松卖掉，可在网上刷卡付费，坐在家里轻松消费，足不出户畅游世界；

3．家庭安防，是智能家庭的首要组成部分。

例如当家庭智能终端处于布防状态时，红外探头探测到家中有人走动，就会自动报警，通过蜂鸣器和语音实现本地报警；同时，报警信息报到物业管理中心，还可以自动拨号到主人的手机或电话上；

4．可视对讲，通过集成与显示技术，在家庭智能终端上集成可视对讲功能，无需另外设置室内分机即可实现可视对讲的功能；

5．远程抄表，如水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分，实现三表自动抄表计费解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素；

6．网络家电，是智能家庭集成系统的重要组成和支持部分，代表着家庭智能化的发展方向。

通过统一的家电联网接口，将网络家电与家庭智能终端相连，组成网络家电系统，实现家用电器的远程监控、故障远程诊断等功能；

7．家庭短信，是通过家庭智能终端和物业管理中心的联网，来对住户发布信息，住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务；

8．物业报修，通过家庭智能终端可以向物业管理部门申请维修、预订等指定社区服务。

二、智能家庭网络技术

智能家庭网络技术是集计算机技术，建筑和供应商于一体的综合技术，智能家庭网络系统应该能够管理，监视以及控制家中的一切。

（一）通过家庭网关—家庭智能终端及其系统软件建立家居智能平台系统

家庭网关是智能家庭局域网的核心部分，主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换，同时网关一般还负责家庭智能设备的管理和控制。

家庭网关作为家庭网络与Internet间的接口还具有以下的一些基本功能：

1、作为所有外部接入网连接到家庭内部，同时将家庭内部网络连接到外部的一种物理接口；

2、使住宅用户可以获得各种家庭服务（包括现有的和未来可能出现的服务）的平台；

3、为家庭内部网络中的设备分配IP地址，每个家庭网络中的设备必须拥有唯一的IP地址（仅限于家庭网络内部使用），对于这种仅限于家庭内部使用的IP只能由家庭网关来配置；

4、路由功能，家庭网络的复杂性使得内部可能存在多个具有不同物理协议的子协议，家庭网关必须具有路由的功能，将来自Internet的带宽信息发送给相应的设备，同时也可实现设备间通信及分工合作；

5、共享宽带连接，使家庭内部的多个PC及其它信息设备有效地共享宽带

接入。

运用计算机技术、微电子技术、通讯技术，家庭智能终端将家庭智能化的几乎所有功能集成起来，使智能家居建立在一个统一的平台之上。

首先，家庭网关要保证信号在家庭内部各智能化设备之间、家庭内部网络与外部网络之间的传输通畅、准确，其次，还要保证能够识别通过网络传输过来的指令是合法的而不是“黑客”的非法入侵。

因此，家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽，又是信息化家庭的保护神。

（二）通过通讯模块实现与网络家电的互联和嵌入式系统的应用

这种方式主要是利用家用电器来实现智能家庭网络化，为实现家用电器的网络功能，每台家电都要拥有通讯模块。

对于不同的物理传输介质，需要有不同的通讯模块，通讯模块成为传统家电升级为网络家电的接口，这是网络家电系统的核心。

为保证各家电之间以及家电网络和网关之间的正确通信，必须制订一套完整的通讯协议。

传统的家用电器，绝大多数是由单片机控制，从传统家电升级为网络家电之后，为实现网络技术和家电控制系统的无缝连接，将具有网络功能的嵌入式软件和单片机的控制软件程序作了相应的调整，使之有机地结合成完整的嵌入式系统，这种嵌入式系统在家庭网络中已经广泛应用和发展。

三、智能家庭网络的发展

智能家庭网络的发展应紧密结合现代控制技术、计算机技术及通讯网络技术的飞速发展。

（一）基于控制器的智能家庭网络基于控制器的家庭网络符合当前多数家庭的实际需要，解决了当前家庭中大量存在的传统家电设备的互联问题，同时通过电话线实现对ADSL的拨号接入，可完成数据远传和异地控制。

该控制器具

有很大的市场价值和广阔的应用前景。

在家庭中形成一个控制网络，构建一个

家庭信息处理平台，完成对所有设备集中统一的监控和管理，同时还提供一个外部以太网或Internet的接口以便摆脱传统的单机运作模式，实现远程或异地的监控和访问。

（二）基于家用电脑的智能家庭网络

基于家用电脑的智能家庭网络把熟悉的PC技术简单地嫁接到新的家庭网络技术中，通过无线局域网，使用家用电脑作为中央控制单元，提供家庭与Internet之间的寻址和路由。

这种以家用电脑为基础的智能家庭网络，具有以下突出的优点：

1．电脑具备强大的网络接入功能，是首屈一指的网络终端。

当今是宽带互联网时代，电脑能够非常有效地利用宽带接入技术，高速连接广域网和小区局域网, 实现上网无需拨号，24小时始终在线，让家庭与瞬息万变的网络世界时刻保持密切联系。

2．利用电脑运行智能家居管理软件，能提供很多高级控制特性。

通过清晰明了的智能家居管理界面，用户可以非常容易对电视机、VCD（含DVD/LD）机、功放、空调等多种设备集中进行单功能控制或者组合控制，电脑将多种家用电器设备的一系列动作包含在一个组合按钮中，从而无须再使用多个遥控器，只需一个键盘就可以完成多种家用电器的操作。

即使出差旅行在外，一样能通过电脑实时实景监控家居的安全情况，解除了后顾之忧。

3．以家用电脑为基础的智能家居系统具有优秀的兼容性和扩展性，而且在技术上也能有效支持802.11无线技术、蓝牙技术，以及HomeRF技术。

智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。

与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

（三）基于电力线通信的智能家庭网络

电力线网络技术使用的是与插座直接相连的现有电力线，不需要电话线，只要用一个电力线适配器插入插座即可。

与其他通信方式相比，电力线网络通信有着明显的优势：

在应用中，电力线上网和现有的光纤、有线电视、DSL电信网络一样有效，而且由于几乎每家每户都有现成的电线，所以用户布网成本很低。

由于不用考虑网络建设成本，且直接入户，电力线在接入价格上极具竞争优势。

对于易用性及平稳互联的需求也日益增长。

连接电力线的家庭网络将具备认证及加密功能，因此确保家庭网络的安全可靠性。

电力线上网可提供更多具有多个网络接入点和即插即用功能的解决方案。

这使网络接入变得十分简易。

同时，电力线上网还能保证一幢大楼内的每一个通电的地方都能上网。

这一点，就连目前流行的WiMax无线宽带网也无法保证。

因为大楼厚厚的墙壁和地板将会严重影响无线网络信号。

电网的电力线覆盖面积最广；不需要另外铺设通信电缆，对已经装修的家庭用户来说，能提供极大的便利。

利用高速的电力线网络通信技术，可以为智能家居系统提供良好的网络化通信平台，能推动数字家庭产业的快速发展，对于改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义，具有非常良好的市场前景。

目前，电力线通信还必须借助其它技术来向互联网发送数据以及与移动设

备通信，在实施和市场方面也存在不少问题。

用于家庭联网的电力线通信产品虽然已有提供，但对用户来说，可供选择的产品并不多，技术支持也较差，有待于进一步的研究和发展。

四、智能家庭网络的未来

随着社会经济水平的发展,现在人们的生活追求个性化、自动化、追求快节奏、追求充满乐趣的生活方式,家装要求的档次越来越高,生活家居要求一种人性化、智能化。

特别是计算机技术、网络通讯技术、信息控制技术的迅猛发展与提高,促使家庭逐步实现生活现代化、居住环境舒适化、安全化。

并且，随着科技的不断的进步和创新，我们的生活也逐渐数字化，“云计算”概念的提出与发展为我们的生活也发展也起到了推进剂的作用，“云计算”将促进我们的智能家庭网络得到更迅速的发展，使个人及家庭都能够更好的利用现代互联网络的共享资源。

智能家庭网络作为能够在信息家电之间支持多媒体业务和常规数据业务的基础设施，还存在着统一接口、统一协议等多方面的问题，仍需不断发展完善。

但随着数字化进程的日益加深及网络家电产业的不断发展，这些技术和协议方面的问题会逐渐被解决。

伴随着技术的不断完善和进步，越来越多的家庭开始走向智能化、网络化，享受互联网、物联网给生活带来的改变，使人们的生活更加轻松，更加有序，更加安全，更加高效。

参考文献

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2.《短距离无线与移动通信网络》人民邮电出版社方旭明主编2006年.

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5.蒋小洛,朱海涛;智能家庭网络及其关键技术[J];电视技术;2003年05期

6.郑娴,姚铭;智能家庭网络的研究现状与发展趋势[J];IB智能建筑与城市

信息;2006年08期