物联网与数字家庭网络技术
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4.7 数字家庭系列标准的特点分析

从上面的介绍可知,目前各标准化组织提出的技术方案侧重点和应用领域都不尽相同,其技术比较见表4-8,但从它们使用的技术和应用的对象来看具有以下特点。

表4-8 国外代表性标准化组织技术对比

(1)某些标准化组织采用目前已有的各种协议和技术来构建自己的家庭网络体系结构。它们往往关注家庭网络内部和外部的数据业务的交互,虽然各个标准在协议框架和技术细节上有所差异,但应用场景设计相似。往往选择一些底层技术作为自身的连接技术,把更多的工作放在应用层协议接口的规范和限定上,这是这类家庭网络标准的突出特点。这类标准化组织的代表是各类网络设备商和电信运营商、IT厂家,以及通信类的标准化组织。

(2)另一些标准化组织却采用不同的策略,它们的主要技术和协议都由自身编写和规范,该类组织主要是家电行业和自动化行业。由于它们本身需要解决的是家庭内部设备的控制,而各类设备的电气及应用特性差别很大,同时设备之间的连接往往是设备底层的通信。所以,该类组织制定的协议主要适用于传输指令信息的短报文,对于数据传输的适用性一般未加考虑。而且这类组织从底层连接技术到上层协议都各不相同,互通性较差。

(3)各个标准化组织并不关心如何将自身的产品切入家庭网络之中。当涉及数据通信量比较大时,为了降低开发新技术风险,能够在不做较大改动而跟其他信息设备互相连接,多采用当前成熟、通用的技术和协议,如IEEE 802.3和IEEE 802.11系列标准及TCP/IP协议族。对于低速率的控制信息通信多采用自身定义的底层技术。并且,上层通信协议自成体系,与现在普遍采用的协议,如TCP/IP协议不兼容,需要进行协议转换。大部分组织这样做的主要原因是由于在控制网络中没有出现像以太网和TCP/IP协议这样占主导地位,大家普遍使用的通信技术,并且控制网络特别是家庭范围内的控制网络的通信协议的开发相对比较简单。推广阻力较小和不高的研发成本使家电行业和自动化控制领域的多数组织都在控制网络上面采用自己特有的通信技术。

(4)虽然家庭网络市场需求只是处在雏形阶段,但无论是通信、IT还是家电厂商提出的家庭应用场景和网络拓扑设计都有诸多相似之处:一是将各类电子设备纳入一个统一的家庭网络平台中,遵循同一通信体制,实现设备间的数据交互;二是都要外部公众网络与家庭内部设备进行信息沟通,避免家庭“信息孤岛”的出现。

(5)虽然各标准平台都号称是开放性平台,但开放主要在物理层的开放,对于上层构架却少有开放,都希望在各自产业占领制高点。UPnP和DLNA关注和解决的范围大致相同,它们是建立在诸多现有技术之上的一个协议规范体系,这些技术已经成熟并能满足家庭网络的应用,推广阻力较小,在高速数据网方面占有一定优势。但基于IP的DLNA和UPnP,要求较高的处理器性能和较大的存储器,要实现家电控制网络低成本、低功耗的要求有一定难度,而且对安全通信方面没有任何考虑。OSGI则致力于通过网关为家庭内部设备提供服务,底层部分限定较小。ECHONET主要是以家庭电器控制、管理为主的技术标准,在底层技术并不包括802.n系列等传输媒介,使用的是电力线、蓝牙、红外线及早期日本的控制传输标准HBS等,布线成本太高不利于推广。

小结

本章介绍了数字家庭中信息共享和控制类信息的家庭应用技术标准、家庭网络的技术标准情况,以及住建、家电的技术标准和标准的侧重点等内容,了解这些标准的状况,适时提出和发展体现我国自主知识产权价值的标准,并为家庭网络的设计提供指导。