摘要：隨著NGN下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不斷推出，家庭用戶對通信、娛樂、智能控制和安防的需求日益迫切，因此本文通過分析IPv6在智能家居方面的優(yōu)勢，提出了基于IPv6的智能家居模型。
關(guān)鍵詞：IPv6；智能家居；家庭網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)31-0942-02
The Research and Thinking of IPv6-based Intelligent Home Systems
WANG Yong1，2，JIANG Li-qun1
(1.College of Computer, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China; 2. Department of Information Engineering, Xuzhou College of Industrial technology, Xuzhou 221000, China)
Abstract: With NGN next generation network business has introduced, home users of the communications, entertainment,intelligent control and security needs of increasingly urgent, the paper of IPv6 in the intelligent home advantage to the IPv6-based model of intelligent home.
Key words: IPv6; smart family home; homenetwork
1 引言
智能家居系統(tǒng)是通過家庭網(wǎng)絡(luò)，把覆蓋家庭全方位的通信、娛樂、智能控制、安防等多種功能統(tǒng)一融合在一個平臺中，實現(xiàn)各種設(shè)備互聯(lián)和管理、數(shù)據(jù)和多媒體信息共享的系統(tǒng)；同時，通過家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與外部公共網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互以及對家庭網(wǎng)絡(luò)的管理，獲得由服務(wù)提供商提供的多樣性和個性化的綜合服務(wù)，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化生活。
2 IPv6在智能家居中的優(yōu)勢
隨著信息家電和家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，以及家庭網(wǎng)絡(luò)普及程度的提高，多種家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標準在一個家庭中并存的情況將成為普遍現(xiàn)象，但是多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存給我們帶來的的是重復(fù)投資和資源沖突。如果采用了IPv6技術(shù)，多種家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存的現(xiàn)狀將得到大大改善。從目前智能技術(shù)的主流來看，所支持的應(yīng)用主要可以劃分為：智能控制、媒體(音視頻)共享、安防報警，視頻監(jiān)控等幾類。從數(shù)據(jù)流向來看，可以劃分為；家庭內(nèi)部和家庭外部的數(shù)據(jù)流動和家庭內(nèi)部的數(shù)據(jù)流動兩大類。像家電遠程控制、家庭間媒體數(shù)據(jù)共享、三表遠抄、遠程醫(yī)療、物業(yè)安全管理等應(yīng)用涉及家庭內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)流動；像家庭內(nèi)部DV、DVD、電視機等媒體設(shè)備的資源傳送、家庭內(nèi)部的智能控制終端、家庭內(nèi)部的燈光自動調(diào)節(jié)、窗簾自動開啟等應(yīng)用屬于家庭內(nèi)部的數(shù)據(jù)流動�，F(xiàn)在家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展狀況是：同樣是家庭內(nèi)外的數(shù)據(jù)流動依應(yīng)用的不同采用獨立的技術(shù)、獨立的數(shù)據(jù)通道實現(xiàn)，家庭內(nèi)部的情況也是如此。要想達到多種技術(shù)的互通和融合，IPv6技術(shù)是最好的選擇之一。
在技術(shù)通用性方面，IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)具有同樣的優(yōu)勢，可以支持目前主流的智能家居應(yīng)用，但是在家庭這一特殊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，IPv6網(wǎng)絡(luò)將比IPv4網(wǎng)絡(luò)更有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在可以為每個家電分配一個IP地址和提供更安全的家庭網(wǎng)絡(luò)使用兩個方面。巨大的地址空間是IPv6技術(shù)的優(yōu)勢之可以支持為全球每一個在用的家電分配一個真實的IPv6地址。理論上講，每一個IPv6家電都可以和任何其它IPv6互聯(lián)網(wǎng)主機或者其它IPv6家電進行任何形式的數(shù)據(jù)交流。如此寬泛的技術(shù)基礎(chǔ)為任何希望進行的、以數(shù)據(jù)交換為支撐的家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都可以提供廣泛的支持和實現(xiàn)。
3 基于IPv6的智能家居模型的提出
基于IPv6智能家居系統(tǒng)設(shè)計的核心是建立一個開放性的網(wǎng)絡(luò)平臺 實現(xiàn)各子系統(tǒng)間的信息共享通過家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間的互操作，為用戶提供一個統(tǒng)一的界面就可操作所有功能。整個系統(tǒng)模型包括5個模塊：
3.1 家庭用戶界面（圖1）
雖然各個模塊的功能相對獨立，但是我們通過統(tǒng)一的家庭用戶界面將各個模塊有機的結(jié)合起來，最大限度的降低了成本，提高了可操作性。家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)是整個系統(tǒng)的核心。它完成接受用戶指令——處理指令——向智能控制模塊發(fā)送控制命令的功能，同時采集智能控制模塊的狀態(tài)返回給用戶。在家時可以通過電腦、PDA、遙控器、墻面電子開關(guān)、可視對講室內(nèi)機等通過統(tǒng)一家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)方便地控制。遠程提供了計算機上網(wǎng)控制和GPRS手機移動控制兩種方式，利用Internet網(wǎng)絡(luò)，以Web方式，連接到家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)，集中對家電設(shè)備進行控制和管理。
3.2 網(wǎng)絡(luò)接入模塊（圖2）
網(wǎng)絡(luò)接入模塊分為小區(qū)局域網(wǎng)接入和互聯(lián)網(wǎng)接入二個部分，可以實現(xiàn)對于智能家居系統(tǒng)的無縫切換。其中小區(qū)局域網(wǎng)接入用于瀏覽小區(qū)信息，公告。互聯(lián)網(wǎng)接入模塊用于連接公網(wǎng)。
3.3 安防控制模塊（圖3）
在安防模塊的設(shè)計中，充分利用了智能家居平臺的強大功能 使這套安防系統(tǒng)具有了許多獨有的特點：系統(tǒng)不僅發(fā)送報警消息，而且傳送監(jiān)控圖像：可以通過多種途徑報警 住戶可以隨時通過瀏覽器查看安防系統(tǒng)的日志和家里的圖像，免除出門在外對家里安全的擔(dān)心；一旦發(fā)生報警，攝像機自動將圖像抓拍并保存在服務(wù)器上，可日后查看。
3.4 智能控制模塊（圖4）
智能控制模塊是遠程操作、智能管理家庭電器設(shè)備的完整的解決方案�？刂频闹饕獙崿F(xiàn)形式有：
1) 單獨設(shè)備控制
用戶可以選擇不同房間中的照明燈、窗簾、電視機、廚房中的電器甚至每個電源插座進行分別進行控制，控制的同時能夠顯示被控對象的狀態(tài)。例如，將車開進小區(qū)門口后，就可以通過智能控制模塊提前發(fā)出打開車庫門的指令，這樣無需等待，可以直接進入車庫。
2) 情景模式控制
本系統(tǒng)根據(jù)家庭的日常生活，設(shè)定了不同的情景模式。例如陽光模式，此模式下集成了一系列的指令，包括“關(guān)燈，打開窗簾，打的空調(diào)通風(fēng)檔�！�
3) 模式時刻表
模式時刻表是根據(jù)用戶每天的作息時間，某些情景模式自動按時間啟動。
3.5 媒體共享模塊
媒體共享是智能家居中家庭網(wǎng)絡(luò)方面的典型應(yīng)用之一，IPv6技術(shù)在IP層直接提供了媒體信息傳輸?shù)膬?yōu)化和服務(wù)質(zhì)量保證。在IPv6網(wǎng)絡(luò)上，媒體信息將以更快的速度在家庭之間、家庭內(nèi)部和家庭內(nèi)外傳輸，改善人們對于媒體信息實時傳輸?shù)囊�。受技術(shù)產(chǎn)生時間的局限，有些在用的家庭網(wǎng)絡(luò)標準和技術(shù)產(chǎn)生時間較早，無法完全滿足家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求，有些標準名存實亡。隨著信息家電和家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，以及家庭網(wǎng)絡(luò)普及程度的提高，越來越多的廠商會開發(fā)出具有支持IPv6網(wǎng)絡(luò)接口芯片的信息家電，這樣家庭間媒體數(shù)據(jù)共享會變得更為容易和普及。
4 展望
在智能家居中全面推進IPv6技術(shù)仍然是一個漫長的過程，需要消費者和市場的認可，也要考慮到保護消費者目前的投資。針對目前多網(wǎng)絡(luò)融合和互操作的緊迫問題，以IPv6技術(shù)為基礎(chǔ)，通過設(shè)計通用的IPv6家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)件連接多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、實現(xiàn)互操作，是一個過渡時期的方案。隨著過渡方案IPv6N絡(luò)應(yīng)用范圍的不斷擴大，基于IPv6的智能家居取代基于IPV4的智能家居只不過是一個時間問題。
參考文獻：
[1] 陳萍.IPv6催化家庭網(wǎng)絡(luò)[J].中國教育網(wǎng)絡(luò)，2006(11):27-28.
[2] 王恒哲.下一代網(wǎng)絡(luò)及其業(yè)務(wù)生成技術(shù)的研究與發(fā)展[J].當代通信,2006(6):24-25.
[3] 譚淑慧.下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)驅(qū)動下的數(shù)字家庭解決方案[J].廣西通信技術(shù),2006(3):45-47.
關(guān)鍵詞：IPv6；智能家居；家庭網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)31-0942-02
The Research and Thinking of IPv6-based Intelligent Home Systems
WANG Yong1，2，JIANG Li-qun1
(1.College of Computer, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China; 2. Department of Information Engineering, Xuzhou College of Industrial technology, Xuzhou 221000, China)
Abstract: With NGN next generation network business has introduced, home users of the communications, entertainment,intelligent control and security needs of increasingly urgent, the paper of IPv6 in the intelligent home advantage to the IPv6-based model of intelligent home.
Key words: IPv6; smart family home; homenetwork
1 引言
智能家居系統(tǒng)是通過家庭網(wǎng)絡(luò)，把覆蓋家庭全方位的通信、娛樂、智能控制、安防等多種功能統(tǒng)一融合在一個平臺中，實現(xiàn)各種設(shè)備互聯(lián)和管理、數(shù)據(jù)和多媒體信息共享的系統(tǒng)；同時，通過家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與外部公共網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互以及對家庭網(wǎng)絡(luò)的管理，獲得由服務(wù)提供商提供的多樣性和個性化的綜合服務(wù)，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化生活。
2 IPv6在智能家居中的優(yōu)勢
隨著信息家電和家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，以及家庭網(wǎng)絡(luò)普及程度的提高，多種家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標準在一個家庭中并存的情況將成為普遍現(xiàn)象，但是多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存給我們帶來的的是重復(fù)投資和資源沖突。如果采用了IPv6技術(shù)，多種家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存的現(xiàn)狀將得到大大改善。從目前智能技術(shù)的主流來看，所支持的應(yīng)用主要可以劃分為：智能控制、媒體(音視頻)共享、安防報警，視頻監(jiān)控等幾類。從數(shù)據(jù)流向來看，可以劃分為；家庭內(nèi)部和家庭外部的數(shù)據(jù)流動和家庭內(nèi)部的數(shù)據(jù)流動兩大類。像家電遠程控制、家庭間媒體數(shù)據(jù)共享、三表遠抄、遠程醫(yī)療、物業(yè)安全管理等應(yīng)用涉及家庭內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)流動；像家庭內(nèi)部DV、DVD、電視機等媒體設(shè)備的資源傳送、家庭內(nèi)部的智能控制終端、家庭內(nèi)部的燈光自動調(diào)節(jié)、窗簾自動開啟等應(yīng)用屬于家庭內(nèi)部的數(shù)據(jù)流動�，F(xiàn)在家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展狀況是：同樣是家庭內(nèi)外的數(shù)據(jù)流動依應(yīng)用的不同采用獨立的技術(shù)、獨立的數(shù)據(jù)通道實現(xiàn)，家庭內(nèi)部的情況也是如此。要想達到多種技術(shù)的互通和融合，IPv6技術(shù)是最好的選擇之一。
在技術(shù)通用性方面，IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)具有同樣的優(yōu)勢，可以支持目前主流的智能家居應(yīng)用，但是在家庭這一特殊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，IPv6網(wǎng)絡(luò)將比IPv4網(wǎng)絡(luò)更有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在可以為每個家電分配一個IP地址和提供更安全的家庭網(wǎng)絡(luò)使用兩個方面。巨大的地址空間是IPv6技術(shù)的優(yōu)勢之可以支持為全球每一個在用的家電分配一個真實的IPv6地址。理論上講，每一個IPv6家電都可以和任何其它IPv6互聯(lián)網(wǎng)主機或者其它IPv6家電進行任何形式的數(shù)據(jù)交流。如此寬泛的技術(shù)基礎(chǔ)為任何希望進行的、以數(shù)據(jù)交換為支撐的家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都可以提供廣泛的支持和實現(xiàn)。
3 基于IPv6的智能家居模型的提出
基于IPv6智能家居系統(tǒng)設(shè)計的核心是建立一個開放性的網(wǎng)絡(luò)平臺 實現(xiàn)各子系統(tǒng)間的信息共享通過家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間的互操作，為用戶提供一個統(tǒng)一的界面就可操作所有功能。整個系統(tǒng)模型包括5個模塊：
3.1 家庭用戶界面（圖1）
雖然各個模塊的功能相對獨立，但是我們通過統(tǒng)一的家庭用戶界面將各個模塊有機的結(jié)合起來，最大限度的降低了成本，提高了可操作性。家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)是整個系統(tǒng)的核心。它完成接受用戶指令——處理指令——向智能控制模塊發(fā)送控制命令的功能，同時采集智能控制模塊的狀態(tài)返回給用戶。在家時可以通過電腦、PDA、遙控器、墻面電子開關(guān)、可視對講室內(nèi)機等通過統(tǒng)一家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)方便地控制。遠程提供了計算機上網(wǎng)控制和GPRS手機移動控制兩種方式，利用Internet網(wǎng)絡(luò)，以Web方式，連接到家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)，集中對家電設(shè)備進行控制和管理。
3.2 網(wǎng)絡(luò)接入模塊（圖2）
網(wǎng)絡(luò)接入模塊分為小區(qū)局域網(wǎng)接入和互聯(lián)網(wǎng)接入二個部分，可以實現(xiàn)對于智能家居系統(tǒng)的無縫切換。其中小區(qū)局域網(wǎng)接入用于瀏覽小區(qū)信息，公告。互聯(lián)網(wǎng)接入模塊用于連接公網(wǎng)。
3.3 安防控制模塊（圖3）
在安防模塊的設(shè)計中，充分利用了智能家居平臺的強大功能 使這套安防系統(tǒng)具有了許多獨有的特點：系統(tǒng)不僅發(fā)送報警消息，而且傳送監(jiān)控圖像：可以通過多種途徑報警 住戶可以隨時通過瀏覽器查看安防系統(tǒng)的日志和家里的圖像，免除出門在外對家里安全的擔(dān)心；一旦發(fā)生報警，攝像機自動將圖像抓拍并保存在服務(wù)器上，可日后查看。
3.4 智能控制模塊（圖4）
智能控制模塊是遠程操作、智能管理家庭電器設(shè)備的完整的解決方案�？刂频闹饕獙崿F(xiàn)形式有：
1) 單獨設(shè)備控制
用戶可以選擇不同房間中的照明燈、窗簾、電視機、廚房中的電器甚至每個電源插座進行分別進行控制，控制的同時能夠顯示被控對象的狀態(tài)。例如，將車開進小區(qū)門口后，就可以通過智能控制模塊提前發(fā)出打開車庫門的指令，這樣無需等待，可以直接進入車庫。
2) 情景模式控制
本系統(tǒng)根據(jù)家庭的日常生活，設(shè)定了不同的情景模式。例如陽光模式，此模式下集成了一系列的指令，包括“關(guān)燈，打開窗簾，打的空調(diào)通風(fēng)檔�！�
3) 模式時刻表
模式時刻表是根據(jù)用戶每天的作息時間，某些情景模式自動按時間啟動。
3.5 媒體共享模塊
媒體共享是智能家居中家庭網(wǎng)絡(luò)方面的典型應(yīng)用之一，IPv6技術(shù)在IP層直接提供了媒體信息傳輸?shù)膬?yōu)化和服務(wù)質(zhì)量保證。在IPv6網(wǎng)絡(luò)上，媒體信息將以更快的速度在家庭之間、家庭內(nèi)部和家庭內(nèi)外傳輸，改善人們對于媒體信息實時傳輸?shù)囊�。受技術(shù)產(chǎn)生時間的局限，有些在用的家庭網(wǎng)絡(luò)標準和技術(shù)產(chǎn)生時間較早，無法完全滿足家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求，有些標準名存實亡。隨著信息家電和家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，以及家庭網(wǎng)絡(luò)普及程度的提高，越來越多的廠商會開發(fā)出具有支持IPv6網(wǎng)絡(luò)接口芯片的信息家電，這樣家庭間媒體數(shù)據(jù)共享會變得更為容易和普及。
4 展望
在智能家居中全面推進IPv6技術(shù)仍然是一個漫長的過程，需要消費者和市場的認可，也要考慮到保護消費者目前的投資。針對目前多網(wǎng)絡(luò)融合和互操作的緊迫問題，以IPv6技術(shù)為基礎(chǔ)，通過設(shè)計通用的IPv6家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)件連接多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、實現(xiàn)互操作，是一個過渡時期的方案。隨著過渡方案IPv6N絡(luò)應(yīng)用范圍的不斷擴大，基于IPv6的智能家居取代基于IPV4的智能家居只不過是一個時間問題。
參考文獻：
[1] 陳萍.IPv6催化家庭網(wǎng)絡(luò)[J].中國教育網(wǎng)絡(luò)，2006(11):27-28.
[2] 王恒哲.下一代網(wǎng)絡(luò)及其業(yè)務(wù)生成技術(shù)的研究與發(fā)展[J].當代通信,2006(6):24-25.
[3] 譚淑慧.下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)驅(qū)動下的數(shù)字家庭解決方案[J].廣西通信技術(shù),2006(3):45-47.
