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Home.Net模型/架構研究
摘要：通過(guò)分析信息家電、家用電腦、家居網(wǎng)絡(luò )的現狀與未來(lái)發(fā)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(shí)代，就如何構造家居網(wǎng)絡(luò )信息平臺，更有效地管理家居信息電器，實(shí)現家居信息資源共享方面提出新的思路、新的觀(guān)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：
一、問(wèn)題提出
1.信息家電與嵌入式系統
技術(shù)是應用科學(xué)之母。過(guò)去，人們的視野局限于PC、服務(wù)器、交換機、路由器等；近來(lái)，在硬件設備功能日益增強、價(jià)格越來(lái)越便宜的情況下，人們開(kāi)始注意到技術(shù)如何與家居生活更貼近的問(wèn)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(yè)，在國內已經(jīng)成熟的家電市場(chǎng)沒(méi)有太大發(fā)展空間的情況下，找到了增強企業(yè)繼續發(fā)展的動(dòng)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(kāi)始的�！熬S納斯信息家電”實(shí)際上是將家用電腦、網(wǎng)絡(luò )應用、娛樂(lè )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(méi)能成功。但微軟推出的嵌入式操作系統WinCE經(jīng)過(guò)幾年的改進(jìn)，已成為現在許多信息家電的軟件平臺。當時(shí)，國人擔心微軟會(huì )統治國內的嵌入式操作系統市場(chǎng)；但不久，中科院下的凱思公司適時(shí)推出了嵌入式操作系統“女?huà)z”，獲得國人的喝彩。
從概念來(lái)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(shù)與傳統家用電器相結合的創(chuàng )新產(chǎn)品；是為數字化與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)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(wǎng)絡(luò )功能、數字化、信息化、智能化、低成本、穩定性強等特點(diǎn)。但各個(gè)公司廠(chǎng)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(shuō)，現在是信息家電的戰國時(shí)代�，F在出現的有WebTV、IPTV、機頂盒、PDA、VOD、網(wǎng)絡(luò )空調、網(wǎng)絡(luò )冰箱，還有網(wǎng)絡(luò )VCD、DVD等，大多是概念，市場(chǎng)還未成熟，也未被廣大消費者接受，但PDA卻比較火爆。其實(shí)，信息電器的提法最好。因為在企業(yè)中也有信息產(chǎn)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(shù)“Hot Desk”，體現了網(wǎng)絡(luò )門(mén)戶(hù)的計算思想，其產(chǎn)品是SUN公司的SUN Ray I信息電器。它打破了以往的瘦客戶(hù)機架構，成為真正的企業(yè)信息電器。該產(chǎn)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(wù)放置在網(wǎng)絡(luò )內部（后臺）解決，使一種類(lèi)似于電話(huà)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(shí)推出，但沒(méi)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(chēng)信息電器。據權威部門(mén)預測，未來(lái)10年后，信息家電的銷(xiāo)量將是PC的10倍。信息家電具有廣闊的市場(chǎng)，所以許多IT廠(chǎng)商和家電企業(yè)投入相當多的人力與資金研究與開(kāi)發(fā)信息家電。
由于快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)，使得信息家電的市場(chǎng)比傳統的計算機市場(chǎng)大得多；使嵌入式軟件將成為21世紀信息產(chǎn)業(yè)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(zhuān)用計算機系統。它主要由嵌入式處理器、相關(guān)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(guān)的底層驅動(dòng)軟件、系統內核、設備驅動(dòng)接口、通信協(xié)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(wǎng)絡(luò )化等方面擴展；Linux系統，是現在嵌入式操作系統發(fā)展的熱點(diǎn)，它具有開(kāi)放源代碼，系統內核小、效益高、內核網(wǎng)絡(luò )結構完整，裁減后的系統符合信息家電的開(kāi)發(fā)。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(fā)展趨向
回顧PC的發(fā)展歷程，家用電腦的歷史在某種意義上并不長(cháng)。聯(lián)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(wǎng)電腦。到了2000年下半年，各種家用因特網(wǎng)電腦紛紛出現，包括體現“應用網(wǎng)電腦”理念的方正電腦；詮釋“家庭服務(wù)器”設計理念的海信電腦；強調增值服務(wù)與整體應用解決方案的TCL新概念電腦；體現“因特網(wǎng)生命”價(jià)值與“互聯(lián)的個(gè)性電腦”的聯(lián)想電腦等等。聯(lián)想是國內典型代表，注重發(fā)展因特網(wǎng)電腦和個(gè)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(wù)器”的身份出現，以無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)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(chǎn)品連接，完成對它們的操控。與國內大多數PC廠(chǎng)商不同，國外如IBM新推出的NetVista電腦，其含義是用戶(hù)通過(guò)IBM新的個(gè)人計算設備可對網(wǎng)絡(luò )（net）風(fēng)景（vista）一覽無(wú)余，倡導將家用電腦與商用電腦相結合的理念，提出網(wǎng)絡(luò )邊際的概念，針對不同的網(wǎng)絡(luò )應用環(huán)境進(jìn)行細分。
從總體上來(lái)看，各主要家用電腦廠(chǎng)商在家用電腦的發(fā)展策略與設計思想上幾乎都體現了：網(wǎng)絡(luò )化、智能化、個(gè)性化。網(wǎng)絡(luò )化將不再是簡(jiǎn)單的一鍵上網(wǎng)和瀏覽，而是重在更全面的網(wǎng)絡(luò )應用整體解決方案，包括無(wú)縫整合的深層次網(wǎng)絡(luò )應用，如寬帶接入、網(wǎng)絡(luò )安全等。智能化重在智能家居控制，實(shí)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(wú)通行的標準，這方面一旦有需求推動(dòng)就會(huì )有發(fā)展。個(gè)性化體現在現代社會(huì )對個(gè)性的需求，對不同的用戶(hù)提供不同的產(chǎn)品。未來(lái)，家用電腦會(huì )各種各樣，但發(fā)展趨向將是網(wǎng)絡(luò )化、智能化、個(gè)性化的綜合。須要提出一點(diǎn)的是，家用電腦在某種意義上也是信息家電。
3.家居網(wǎng)絡(luò )的現狀與未來(lái)
家居網(wǎng)絡(luò )是指在集成協(xié)同環(huán)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(dòng)子系統，包括能量管理、保險、加熱、通信、安全等連在一起，以實(shí)現家居資源的共享與管理，組成一個(gè)家電網(wǎng)絡(luò )。也就是把具有各種能力的產(chǎn)品混合在一起，確保不同技術(shù)實(shí)現透明地無(wú)縫集成。
目前家居自動(dòng)化有幾種方式，如歐洲家居系統、歐洲設備總線(xiàn)等，提供的是網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，從而使家用電器組成網(wǎng)絡(luò )。近年來(lái)，有些采用標準總線(xiàn)，如IEEE1394和IP協(xié)議組建家居網(wǎng)絡(luò )，或基于A(yíng)TM的家居網(wǎng)絡(luò )，目的在于提供方便可靠的訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的集成方式�；ヂ�(lián)網(wǎng)界也在研究擴展IP協(xié)議，適合基于IP的家居網(wǎng)絡(luò )。目前最成功的是美國的ECHELON公司，提出采用現場(chǎng)總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò )——LON Works，組建家居網(wǎng)絡(luò )，再通過(guò)網(wǎng)關(guān)和互聯(lián)網(wǎng)相連，使家電組成局部網(wǎng)，但要求家電控制器采用帶有專(zhuān)用協(xié)議的芯片�？偟膩�(lái)看，家居網(wǎng)絡(luò )
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