引言

家庭網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標準是家電、計算機、通信和多媒體等多個領(lǐng)域交叉的產(chǎn)物，不同領(lǐng)域往往對家庭網(wǎng)絡(luò)有不同的理解和考慮：家電廠家希望家庭網(wǎng)絡(luò)以電視和有線電纜為核心；計算機廠家則希望以計算機為核心；通信廠家希望以寬帶接入為核心。

目前，多個國際和國內(nèi)組織都開展了對家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標準的研究，影響比較大的有ITU-T、ETSI、UPnP論壇、閃聯(lián)（IGRS）、DLNA、e家佳等，其他參與家庭網(wǎng)絡(luò)研究的組織還有日本的UOPF、ECHONET、IEEE820.11x、IETF、HomePNA、PLC等。這些組織的研究內(nèi)容有一定重疊，但側(cè)重點有所不同，下面將對國內(nèi)占主流的主要家庭網(wǎng)絡(luò)研究組織DLNA、閃聯(lián)、e家佳及其研究重點進行分析和比較。

1DLNA

1.1概況

DLNA的全稱是DigitalLivingNetworkAlliance，意思是“數(shù)字生活網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟”DLNA成立于2003年6月24日，其前身是DHWG（DigitalHomeWorkingGroup，數(shù)字家庭工作組），由包括Sony,Intel,Microsoft在內(nèi)的17家世界級IT巨頭創(chuàng)建，是一個由消費性電子、移動電話以及電腦廠商組成的非贏利性貿(mào)易合作組織。其旨在解決個人PC、消費電器、移動設(shè)備在內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，使得數(shù)字媒體和內(nèi)容服務(wù)的無限制的共享和增長成為可能。

DLNA已經(jīng)吸引了280多個會員，這個數(shù)字還在不斷增加,是現(xiàn)有的家庭網(wǎng)絡(luò)標準化組織中成員最多的一個。包括富士通、惠普、英特爾、聯(lián)想、IBM、松下、微軟、NEC、諾基亞、飛利浦、三星、Sharp和索尼等在內(nèi)的眾多業(yè)界領(lǐng)袖，華為、中興、聯(lián)想作為中國企業(yè)也成為了其成員。

1.2DLNA的標準化進展

DLNA旨在使用已成熟的技術(shù)標準，如IP、UPnP、Wi-Fi等，并與其他工業(yè)標準化組織聯(lián)絡(luò)，制定媒體格式、傳輸和協(xié)議互操作性的指南和規(guī)范，建立一個基于開放的工業(yè)標準的互操作性平臺，供企業(yè)用來開發(fā)數(shù)字家庭有關(guān)的產(chǎn)品,實現(xiàn)家庭信息設(shè)備的互連互通、信息共享和智能控制。DLNA目前已經(jīng)發(fā)布了家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互操作性指南的1.0版和1.5版。

1.0版發(fā)布于2005年，主要側(cè)重于在網(wǎng)絡(luò)家電設(shè)備、家用電腦和移動設(shè)備之間實現(xiàn)互操作性，以支持涵蓋圖片、視頻和音頻等的媒體應(yīng)用。從1.0版看來，DLNA目前的領(lǐng)域還比較狹窄，主要集中于設(shè)備互操作性的支持，在家庭控制、家庭管理、服務(wù)質(zhì)量、安全、版權(quán)保護、網(wǎng)絡(luò)通信等很多家庭網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域都沒有考慮。

1.0版的主要設(shè)備模型包括數(shù)字媒體服務(wù)器和數(shù)字媒體播放器。其中，數(shù)字媒體服務(wù)器(DigitalMediaServer，DMS)提供媒體文件的獲取、錄制、存儲以及作為源頭的設(shè)備。數(shù)字媒體播放器(DigitalMediaPlayer，DMP)則可查找、播放或輸出任何由DMS所提供的媒體文件的設(shè)備。

發(fā)布于2006年10月的1.5版本在原有基礎(chǔ)上增加至12種設(shè)備模型以及5種設(shè)備能力定義。主要包括：

移動式數(shù)字媒體服務(wù)器(MobileDigitalMediaServer，M-DMS):針對手機等體積較小、輕巧可移動式的電子設(shè)備所定義的服務(wù)器，多媒體格式支持與DMS稍有不同。

移動式數(shù)字媒體播放器(MobileDigitalMediaPlayer，M-DMP):同樣是針對移動設(shè)備的播放器，多媒體格式支持與一般DMP稍有不同。

數(shù)字媒體控制器(DigitalMediaController，DMC):作為遙控設(shè)備使用，可查找DMS上的多媒體文件，并指定可播放該多媒體文件的DMP進行播放或是控制多媒體文件上下傳到DMS的設(shè)備。

數(shù)字媒體打印機(DigitalMediaPrinter，DMPr):DMPr的打印機可以在DLNA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下提供打印功能。

2.0版本目前還在制定之中，尚未正式發(fā)布，此版本重點關(guān)注EPG、內(nèi)容同步、RUI、WPS、媒體格式、預(yù)錄制、DRM等方面內(nèi)容。

1.3標準體系架構(gòu)

DLNA互操作性指南包括五個部分內(nèi)容，涵蓋體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議、媒體格式、鏈路保護、DRM互操作系統(tǒng)和設(shè)備配置文件。它為供應(yīng)商提供為建立家庭網(wǎng)絡(luò)的可互操作的網(wǎng)絡(luò)平臺和設(shè)備所需的信息。

指南的基礎(chǔ)架構(gòu)為設(shè)備和軟件定義了可互操作的基礎(chǔ)設(shè)施組件。它涵蓋了物理介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、設(shè)備發(fā)現(xiàn)和控制、媒體的管理和控制、媒體格式、媒體傳輸協(xié)議、遠程用戶界面幾大部分。表1展示了指南中的關(guān)鍵功能部件和技術(shù)及層次關(guān)系。

2閃聯(lián)

閃聯(lián)是信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)(IntelligentGroupingandResourceSharing，IGRS)的簡稱，閃聯(lián)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(閃聯(lián)標準工作組/閃聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會)致力于IGRS標準的制定、推廣和產(chǎn)業(yè)化。

2003年7月，閃聯(lián)標準工作組由聯(lián)想、TCL、康佳、海信、創(chuàng)維、長虹、長城、中和威八家大企業(yè)聯(lián)合發(fā)起成立，中文簡稱閃聯(lián)，英文簡稱IGRS。2005年5月，閃聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會成立，成為閃聯(lián)聯(lián)盟中立的法人實體，目前聯(lián)盟共有會員單位約200家。

2.1閃聯(lián)標準化進展

閃聯(lián)標準是新一代網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備的交換技術(shù)和接口規(guī)范，在通信及內(nèi)容安全機制的保證下，支持各種3C(computer，consumerelectronics&communicationdevices)設(shè)備智能互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務(wù)，實現(xiàn)“3C設(shè)備+網(wǎng)絡(luò)運營+內(nèi)容/服務(wù)”的全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為未來的終端設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)運營商和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容服務(wù)提供商創(chuàng)造出健康清晰的贏利模式，為用戶提供高質(zhì)量的信息和娛樂服務(wù)。

閃聯(lián)標準自2003年7月開始由閃聯(lián)標準工作組負責制定。其標準1.0版本已于2005年6月被正式頒布為國家行業(yè)推薦性標準，成為我國3C協(xié)同領(lǐng)域的第一個國家標準。2007年2月，IGRS標準被建設(shè)部采納為建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)國家標準。2010年2月，IGRS標準由ISO中央秘書處正式發(fā)布,成為全球3C協(xié)同領(lǐng)域的第一個國際標準。2012年2月，國際標準化組織/國際電工委員會(簡稱ISO/IEC)通過其官方網(wǎng)站向全球正式發(fā)布了閃聯(lián)《音視頻應(yīng)用框架》、《基礎(chǔ)應(yīng)用》、《服務(wù)類型》和《設(shè)備類型》等4項標準，加上之前發(fā)布的《基礎(chǔ)協(xié)議》、《文件交互應(yīng)用框架》和《設(shè)備驗證》等3項國際標準，閃聯(lián)1.0版本的全部7項標準成為中國3C協(xié)同領(lǐng)域首個完整ISO國際標準體系，并通過ISO在其官方網(wǎng)站發(fā)布。

除此之外，閃聯(lián)正在實現(xiàn)基于IGRS1.0標準向跨越2.0標準的變革。其中，IGRS1.0實現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備之間的互聯(lián)互通、協(xié)同工作、資源共享；而IGRS2.0則將局域網(wǎng)中的設(shè)備互聯(lián)拓展到了廣域網(wǎng)(異構(gòu)網(wǎng))之中，致力于實現(xiàn)三網(wǎng)融合應(yīng)用場景。

2.2閃聯(lián)的標準體系架構(gòu)

閃聯(lián)標準為閃聯(lián)應(yīng)用提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)、使用和管理機制，它由閃聯(lián)基礎(chǔ)協(xié)議、閃聯(lián)智能應(yīng)用框架和閃聯(lián)基礎(chǔ)應(yīng)用三部分構(gòu)成。

IGRS標準v1.0包括兩個基礎(chǔ)部分。其基礎(chǔ)協(xié)議標準和智能應(yīng)用框架標準如圖1所示。

圖2所示是閃聯(lián)協(xié)議的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，其中最上面一層是各個用戶開發(fā)的應(yīng)用。應(yīng)用通過協(xié)議棧提供的服務(wù)和客戶的描述規(guī)范的包裝可以發(fā)布在閃聯(lián)設(shè)備上，成為閃聯(lián)服務(wù)和客戶。應(yīng)用框架是一組支持某種特定應(yīng)用的服務(wù)和客戶的集合，特定的應(yīng)用框架向特定的應(yīng)用提供更為貼切和充分的開發(fā)支持。閃聯(lián)設(shè)備上的服務(wù)和應(yīng)用通過下層五個閃聯(lián)標準協(xié)議與其他閃聯(lián)設(shè)備上的服務(wù)和應(yīng)用進行交互，包括互相發(fā)現(xiàn)和使用。底層的設(shè)備路由協(xié)議為上層的交互消息提供了發(fā)送的目的。而消息的傳輸則基于現(xiàn)有的傳輸協(xié)議。

全新的IGRS2.0技術(shù)框架將圍繞互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)和電信網(wǎng)實現(xiàn)多網(wǎng)融合，用戶將通過閃聯(lián)全網(wǎng)協(xié)同互聯(lián)平臺（IGRSDevCloud），實現(xiàn)多網(wǎng)間不同終端設(shè)備的連接，并獲得影音娛樂、能源管理、醫(yī)療健康、智能控制、安全監(jiān)控、電子支付等跨平臺服務(wù)。其標準架構(gòu)如圖3所示。

3e家佳

家庭網(wǎng)絡(luò)標準產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟又名e家佳(ITopHome)，是以家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為中心，旨在以完善的產(chǎn)業(yè)鏈形式搭建起家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺。

e家佳聯(lián)盟成立于2004年7月26日，聯(lián)盟由海爾集團任秘書長單位，聯(lián)合清華同方、中國網(wǎng)通、上海廣電集團、長城集團、上海貝嶺等七家公司發(fā)起組建。聯(lián)盟的目標是以完善的產(chǎn)業(yè)鏈的形式共同搭建家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺，促進中國家庭網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)化和市場推廣

e家佳聯(lián)盟國內(nèi)外成員單位數(shù)百家，涵蓋了家電、通信、芯片、IT、建筑、集成、安防、音視頻、網(wǎng)絡(luò)運營等眾多領(lǐng)域。

e家佳的標準化進展

2005年，由e家佳聯(lián)盟參與制定的、由6個標準文本構(gòu)成的《家庭網(wǎng)絡(luò)標準》獲得了信息產(chǎn)業(yè)部的批準，正式頒布為電子行業(yè)標準，成為中國數(shù)字家庭領(lǐng)域首個行業(yè)標準。這6項標準構(gòu)成家庭網(wǎng)絡(luò)基本技術(shù)規(guī)范,分別為SJ/T11312—2005《家庭主網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)范》、SJ/T11313—2005《家庭主網(wǎng)接口一致性測試規(guī)范》、SJ/T11314—200家庭控制子網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)范》、SJ/T11315—2005《家庭控制子網(wǎng)通訊協(xié)議一致性測試規(guī)范》、SJ/T11316—2005《家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參考模型》(家庭網(wǎng)絡(luò)標準體系框架和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是整個標準體系的基礎(chǔ))、SJ/T11317—2005《家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備描述文件規(guī)范》。

該系列標準定義了完備的家庭網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，同時也對家庭內(nèi)部的所有電器設(shè)備的通信協(xié)議、接口定義以及一致性測試規(guī)范進行了詳細描述，其涉及的電器設(shè)備也不僅僅局限于傳統(tǒng)意義上的家電設(shè)備，更包含了家庭內(nèi)部所有的信息設(shè)備、娛樂設(shè)備以及三表三防產(chǎn)品等。

為了進一步完善家庭網(wǎng)絡(luò)標準體系，自2005年下半年以來，e家佳聯(lián)盟又陸續(xù)參與了包括家庭網(wǎng)關(guān)規(guī)范、家庭低速低功耗無線通信協(xié)議等在內(nèi)的7個標準文本的編制，《家庭網(wǎng)絡(luò)標準》系列也由之前的6個標準文本擴充到13個，該標準體系也更加完善。

同時，e家佳還積極參與多個國際標準化組織的標準化工作，e家佳的多項標準，如《家庭多媒體網(wǎng)關(guān)通用要求》、《家庭信息設(shè)備互聯(lián)》、《網(wǎng)絡(luò)家電通用技術(shù)要求》等還獲得國家標準委員會批準，作為國際標準提案提交至國際電工委員會(IEC)。其中《家庭多媒體網(wǎng)關(guān)通用要求》，英文名稱“MULTIMEDIAGATEWAYINHOMENETWORKS一GUIDELINES"，于2010年4月23日正式成為IEC國際標準,標志著中國在IEC的家庭網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域有了自己主導的國際標準。

e家佳的標準體系架構(gòu)

e家佳家庭網(wǎng)絡(luò)標準將家庭網(wǎng)絡(luò)分成家庭主網(wǎng)和家庭控制子網(wǎng)，其體系結(jié)構(gòu)參考模型如圖4所示。其中，家庭主網(wǎng)用于傳輸高速信息(包括音視頻信息)，帶寬要求比較寬，通信模塊的成本相對較高；家庭控制子網(wǎng)用于傳輸?shù)退傩畔?控制信息)，帶寬要求比較窄，通信模塊的成本相對較低。家庭控制子網(wǎng)是一個用于各種家電、三表、三防等產(chǎn)品互連的低速控制網(wǎng)絡(luò)。

圖4  家庭網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及參考模型

家庭主網(wǎng)協(xié)議目前主要考慮要與當前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議兼容,定義了有線和無線的物理傳輸介質(zhì)，家庭主網(wǎng)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)見表2所列。其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層分別采用IEEE802.3和IEEE802.11協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層采用TCP/IP協(xié)議。如采用無線方式組網(wǎng)，可以實現(xiàn)與有線以太網(wǎng)無縫連接。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，今后在家庭主網(wǎng)的通信協(xié)議方面將制定具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)方案替代上述兩種通信協(xié)議。

家庭控制子網(wǎng)由家庭控制子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、移動控制終端和眾多含通信模塊的設(shè)備組成。其目的是實現(xiàn)各種家電設(shè)備、三表、三防、可視對講、燈光控制、家庭自動化等設(shè)備的互連、互通、集中控制等功能。

家庭控制子網(wǎng)通信協(xié)議中采用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的通信協(xié)議，家庭控制子網(wǎng)通信協(xié)議結(jié)構(gòu)見表3所列。

家庭控制子網(wǎng)的通信媒介采用以無線為主，支持有線方式互連的方案。家庭控制子網(wǎng)的組網(wǎng)方式既支持對等網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，也支持星形組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。無線通信的工作頻率范圍為787?797MHz頻段，在與廣播電視頻率發(fā)生沖突的地區(qū)，也可選用430?435MHz頻段，未來可擴展到2.4GHz的ISM頻段上。同時明確了協(xié)議的可擴展性，以支持包括電力線載波等其他物理傳輸介質(zhì)。

4三種標準組織的比較

DLNA和e家佳的范圍僅限于在家庭內(nèi)部，其目的是實現(xiàn)家電、計算機、通信設(shè)備的智能連接。

閃聯(lián)標準的范圍不僅限于家庭，而且包括企業(yè)中的應(yīng)用以及社會上相關(guān)資源的協(xié)同應(yīng)用。

DLNA從家庭娛樂出發(fā)，以PC為中心，以INTEL領(lǐng)導的歡躍(Viiv)聯(lián)盟為推廣平臺，聯(lián)合Microsoft、Google、盛大、新浪、搜狐、東方寬頻、聯(lián)想、方正等廠商提供從硬件到軟件以及應(yīng)用等全面的解決方案。

閃聯(lián)從家庭娛樂出發(fā)，以PC為中心，以聯(lián)想領(lǐng)導的國內(nèi)3C廠商為主要力量，旨在為消費者逐步提供實用化的3C融合體驗。

e家佳從家庭智能化出發(fā)，以TV為中心，與政府、房地產(chǎn)開發(fā)商廣泛結(jié)為聯(lián)盟，以智能化小區(qū)的建設(shè)為契機，逐步實現(xiàn)家居智能化。

5結(jié)語

盡管家電、IT與網(wǎng)絡(luò)運營商對于家庭網(wǎng)絡(luò)的理解和最初發(fā)展的思路不一樣，但隨著對家庭網(wǎng)絡(luò)概念研究的不斷深入,家庭網(wǎng)絡(luò)仍處在不斷發(fā)展的過程中。從發(fā)展趨勢來看，雖然三個標準化組織的研究領(lǐng)域也不完全重疊，但各標準組織的理念在相互借鑒，相互融合，其最終的發(fā)展目標是完全一致的,其標準化的研究領(lǐng)域?qū)霈F(xiàn)必然的重合，三大標準化組織應(yīng)該打破行業(yè)分割，加強合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，各盡所長，促進家庭網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標準化體系的建立。家庭網(wǎng)絡(luò)最終將不僅僅是一個為了完成家庭內(nèi)部各種設(shè)備資源共享、協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò),還應(yīng)該能通過與外部網(wǎng)絡(luò)(電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、Internet,社區(qū)網(wǎng))的連接，實現(xiàn)家庭內(nèi)部設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)信息交流的目的，通過豐富多樣的業(yè)務(wù)和應(yīng)用使用戶享受到更為便利的新的生活體驗。

20211117_6193da8e4deac__家庭網(wǎng)絡(luò)標準化狀況及主要標準組織比較