家庭网络的现状与未来

    宽带和数字化浪潮分别从两个方向催生了“家庭网络”和“数字家庭”这两个相互交织的概念。从字面上看，“家庭网络”强调家庭设备的网络化和互联功能，而“数字家庭”强调家庭设备的数字化和媒体共享功能。前者受到电信宽带运营商的大力倡导，运营商希望借助家庭网络避免被管道化，实现朝“信息服务提供商”的转型；而后者得到IT厂商以及家电制造商的极力追捧，他们希望借助数字家庭这个概念突破单一设备的低价值竞争，而提供全面的数字家庭解决方案。家庭网络和数字家庭已经成为近两年来整个信息产业的热点。家庭网络已经不再是终端的概念，而是网络向用户的延伸，成为向用户提供通信、信息和娱乐视频的重要手段。
    实际上，随着家庭终端，无论是PC、电视机，还是数码相机、游戏机、智能手机，都同时朝数字化、网络化和多媒体娱乐化方向发展。家庭网络和数字家庭这两个单独概念正在逐渐融合、重叠到一起，共同构成未来的数字化网络化智能家庭。因此，本文后面将不再区分家庭网络和数字家庭，而统一称为“家庭网络”。

    国外家庭网络的发展情况

    英国电信BT在家庭网络上的切入点是家庭网关，多种型号的家庭网关可为用户提供有线/无线上网、Modem、防火墙、家长控制等功能。除此之外，BT还在网关之上提供其他服务，并以套餐的形式提供给用户，这些套餐主要以大流量的内容下载、室内无线联网、无线电话为卖点。

    法国电信FT家庭网络的发展围绕一条主线和一个核心展开：主线可以描述为“单一宽带接入业务——以Triple Play为代表的家庭网络业务——融合家庭网络和移动业务”，而核心就是“Livebox”这个关键设备。依此思路，FT在家庭网络上提供的产品包括家庭网关设备、家庭监控、将数码相机中的照片上传至网络相册、PLC转换插座、通过移动电话获得家庭内部WiFi摄像头的监控图像、支持VoIP的蓝牙电话、插在HiFi音响或家庭影院上的Wi-Fi设备（该设备可存储家庭内部PC上的音乐）。为了满足不同家庭用户的需求，FT又对家庭用户进行了细分，如对无子女的老年家庭和对多子女的家庭推出了不同的套餐。

    意大利电信TI制定了比较明确的家庭网络业务发展战略，即“Single Play—Double Play—Triple Play—Multiple Play”，目前已进入Triple Play阶段，可提供一根ADSL捆绑5个固网号码、无线上网、IPTV、VoIP、FMC等业务，可支持无绳电话与手机互通等。

    西班牙电信TDE的家庭网络业务遵循“Communication（通信）——Multimedia（多媒体）——Security,Local & RemoteManagement（安全、本地和远程管理）——Automation（自动控制）”的路线，在业务提供上具有带宽充足、可支持多个家庭子网的特点。

    家庭网络的典型应用

    家庭网络本质上是以宽带IP为核心的3C（计算机、通信、消费电子）融合。通常，家庭网络的典型应用包括家庭通信、家庭娱乐、家居控制和家庭安防监控4大类。根据消费者接受程度和市场的前景，InStat公司列举了家庭网络的10大应用：家庭多PC和外设的联网；将PC的媒体内容通过电视进行播放；在其他电视机上观看录制的电视节目；通过家庭音响系统听PC上的音乐；通过电视机进行视频节目共享、视频聊天；家庭自动化；视频监控；内容存储；内容获取；统一通信。InStat公司预测，到2007年，不计算语音电话和付费电视，家庭网络应用的市场规模将达到14亿美元。

    在家庭网络应用中，围绕着视频相关的应用是家庭网络的核心，也是最吸引用户使用家庭网络的“杀手级应用”。家庭视频应用主要包括IPTV、视频共享、可视电话和视频监控几个方面。IPTV主要解决如何把来自外部的视频内容通过宽带网络传递到家庭内部的问题，支持高质量、交互式、个性化视频节目提供是IPTV的主要优势。视频共享主要解决如何把家庭内部的视频节目（例如在PC上下载的电影）传输到电视机上进行播放的问题，此外，将来自有线电视的节目录制下来传递到家庭内容中心也是视频共享的一个重要功能。可视电话可以看作是传统的语音电话的升级，与面向个人的3G视频相比，家庭可视电话支持更好的质量、更加稳定的性能，而且视频通信可以借助电视机进行。家庭视频监控是一个新兴的应用，主要用于家庭安防，通过结合家庭传感器系统、家庭安防系统，家庭视频监控将具有广阔的应用前景。

    在技术上，家庭网络视频应用需要考虑几个方面的问题：第一是QoS问题。由于视频应用消耗大量的带宽，如何保证每个视频应用的服务质量，是家庭网络面临的主要挑战。借助于家庭网关的QoS带宽管理能力和宽带网络的改造，如支持多PVC，家庭网络运营商可以为不同的视频应用提供差异化的QoS。第二是视频的编解码问题。目前，不同类型的视频应用采用不同的编解码格式，例如IPTV通常采用H.264，视频共享一般采用MPEG4或者REAL、WMV格式，视频通信采用H.263和H.264格式。视频格式上的差异性导致了不同类型的视频应用在互通性上存在困难，并增加了视频终端的成本。长远来看，统一视频编解码将有助于推动视频应用的融合。特别是对于家庭这样一个统一的视频应用环境，统一视频编码更是发展的趋势。

    家庭视频应用是家庭网络业务发展的关键，如果运营商能够率先整合各种视频应用，推出基于视频的“Multi-play”，就能够成功地占领家庭网络市场的制高点。

    家庭网络的关键技术

    在家庭网络中，我们需要将不同类型的网络（电话网、宽带网、有线电视网），不同类型的数字终端设备（PC机、打印机、电话、电视机、数码相机、音响系统）集成起来，相互之间能够实现内容的传递和资源的共享。这是一个极大的挑战。总体上，家庭网络的实现需要解决如下的关键技术。

    ——家庭设备互联技术：家庭设备的互联是家庭网络首先要解决的问题。除了传统的设备直接连接，例如通过USB、1394、串口等，网络互联是家庭设备互联的主要方式和发展趋势。网络互联可进一步分为有线连接和无线连接两大类。典型的联网技术包括LAN、Wi-Fi、蓝牙、UWB、HomePNA、Home－Plug、MoCa等。这些技术采用不同的介质，传输的带宽、有效的传输距离等各有优势。在技术的选择上，除了联网的性能外，另外一个可能更为关键的因素是布线问题。

    ——终端管理技术：为了实现家庭网络的统一管理和不同终端的协同及互操作，这些终端设备需要采用一种统一的机制进行管理，包括终端发现、终端标志、终端能力管理、终端自动配置和终端远程维护。终端管理的主要技术包括TR069、uPnP等。前者主要实现终端的远程管理和自动配置，目前主要应用在家庭网关等网络设备上；后者主要实现终端的发现、终端信息交互等，目前主要应用在可以连接计算机的设备上。二者可以结合起来使用，共同完成终端管理功能。
    ——内容和媒体共享技术：内容和媒体的共享技术主要将来自PC、STB、数码设备上的多媒体内容，通过电视机、音响等设备进行播放。这类应用被认为是家庭网络中最能够吸引用户的家庭网络应用。目前，国内的“闪联”制定了相关的标准。

    ——家庭网络流量管理和QoS技术控制：当家庭网络提供多业务的时候，在家庭网络中实现流量管理和QoS就非常重要。例如，家庭网络需要保证对于QoS敏感的关键业务（如VoIP）的性能，同时要避免部分应用（如P2P）过度占用带宽，而导致其他应用性能下降。流量管理和QoS控制一般通过家庭网关和网络侧的设备（如DSLAM和BRAS）共同实现，主要技术包括多PVC、多VLAN、QoS标记、带宽限制、QoS队列等。

    家庭网络的未来发展趋势

    未来的家庭网络将朝两个方向发展。

    首先是融合。家庭网络本身就是多网络、多业务和多终端的汇聚点。随着家庭网络业务和应用的不断深入，不同终端、不同网络、不同业务之间的融合将越来越明显，“融合”将成为家庭网络发展的重要趋势。随着家庭网络的融合，新的集成的家庭网络应用将不断涌现。这种融合包括两个方面，一个方面是通信、信息和娱乐业的融合，用户在享受娱乐视频的同时，也能够体验通信和信息的服务，在技术方面，同样使家庭网关通信设备兼有机顶盒的功能。第二个方面是有线和无线的融合，窄带和宽带的有机结合，用户可以通过各种接入技术接入到网络中来，可以采用无线和有线接入手段，家庭网关设备将具有多种接入能力。[Page]

    其次是“家庭网络2.0”。家庭网络的不断发展将突破宽带互联网应用对于PC的依赖性。未来的互联网宽带应用将直接通过家庭网络的各种终端进行使用。反过来，家庭网络的各种内容和资源也将融入到宽带互联网世界中，成为整个互联网世界的一部分，不同家庭之间的内容和资源共享将越来越普遍。借用Web2.0的概念，家庭网络也可以发展成为家庭网络2.0。