家庭互连相关技术和标准

2019-11-04 20:48:54

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供稿：网友

　　有线技术
　　● IEEE 1394或FireWire/i.Link － 1394行业协会(1394 Trade Association)
　　
　　由苹果公司发明，首先被用于数字摄像机和播放机之间的拷贝连接和编辑操作，近来在多媒体设备与电脑之间的连接应用开始增多。可自由组网，新发布标准的速度为800Mbps，将来可达3.2Gbps，具有可靠的流媒体QoS。已成功演示HDTV数据流在100米5类双绞线上的传输，被认为是未来家庭有线互连的有力竞争者之一。有关组织正试图让1394能够与有线及无线以太网更好地对接，从而使基于1394的消费设备更好地接入基于以太网的家庭网络。
　　
　　● USB － (通用串行总线)
　　
　　已广泛用于电脑及外设的通用串行标准，由“通用串行总线开发者论坛”治理。最早速度只有12Mbps, 但2000年推出的USB 2.0将速度大幅提高到480Mbps。次年又推出USB 2.0 OTG补充规范，以方便移动设备不经过电脑实现直接互连。
　　
　　● HomePNA或HPNA －家庭电话线网络联盟(Home Phoneline Networking Alliance)
　　
　　通过现有电话线实现家庭连网的一种标准，1998年成立，有100多个成员，主要成员包括3Com、AT&T Wireless、IBM、英特尔、朗讯、惠普等。2003年6月完成第三代标准的3.0版，速度达128Mbps，可保证流媒体的QoS。市场上已有广泛的芯片、插卡产品支持电脑与家电设备通过电话线互连并上网，也可以与以太网、无线网互通。(www.homepna.org)
　　
　　● HomePlug －电力线联盟（HomePlug Powerline Alliance，Homeplug）
　　
　　通过家庭电力线系统实现连网的一种规范。发起人为Cogency、Comcast、conexant、EarthLink、Enikia、Intellon、Panasonic、RadioShack、Sharp。已有十几种USB、PCI等插卡/适配器以及网关产品，还有数款参考设计。已推出的HomePlug 1.0反响不大，目前正在酝酿HomePlug AV规范，以支持QoS和多路HDTV传输，预计将于2004年中期完成。(www.homeplug.org)
　　
　　● 有线电视同轴电缆组网技术
　　
　　利用现有的家庭有线电视同轴电缆实现家庭组网。如Coaxsys推出的PureSpeed同轴电缆以太网平台，具有100Mbps速度。
　　
　　● PCI EXPRess
　　
　　英特尔推出的电脑内部新型高速串行互连标准，与原有的PCI总线兼容。由于采用交换式结构，并且可通过多组串行线达到极高的速度(实际上是串并结合的形式)，因此有速度和灵活性两方面的优势。业界人士预期它可能将从电脑内部延伸到外部，并成为USB和1394的有力竞争对手。目前已有PCI Express接口卡出现。
　　
　　无线技术
　　● UWB - 超宽带无线技术(Ultra-WideBand)
　　
　　一种独特的、很有前景的无线通讯技术，最初用于军事，目前民用的IEEE国际标准尚在激烈讨论之中，候选方案主要来自两大阵营：一是由英特尔及德州仪器领导的“多频带OFDM联盟”，共有16家成员；另一个是由XtremeSpectrum、摩托罗拉及ParthusCeva为首的联盟。它在时域中以窄脉冲信号为载波，因而在频域中具有扁平并且宽带的特点，目前建议标准的带宽为55Mbps，可保证QoS，通过跳频避免与其它无线信号的冲突。由于频谱扁平，因此能够实现在一定发射功率下，在各个频点上都不超过FCC规定的无线电干扰标准，因此不必申请即可用于任何频段。同时由于它的收发电路结构简单而具有低成本特点。缺点是有人认为它是潜在的干扰源，同时由于功率限制，传输距离短，只有10多米的距离。美国PulseLINK公司最近展示的UWB原型可达125 Mbps，覆盖20米距离。此外，XtremeSpectrum公司声称已实现100英尺距离的传输。另有三星公司已在开发基于UWB的系统产品。作为一种短距离宽频传输技术，UWB有望取代其它无线互连技术。
　　
　　● Wi-Fi
　　
　　即IEEE 802.11标准，采用通用的以太网协议，是目前非常流行的无线局域网(WLAN)技术。早期的802.11b规范只有11Mbps的速度，新的802.11a和802.11g规范可达54Mbps，但速度随距离增加而下降。缺点是难以提供理想的流媒体QoS。有关标准组织正试图修改以适应家网对QoS的要求。Magis Networks公司将802.11a的物理层和一种非凡的MAC相结合(取名为Air5技术)，实现了HDTV信号的传输。Wi-Fi面临的其它问题包括与1394等其它网络的良好衔接。
　　
　　● WiMedia
　　
　　IEEE正在制订中的针对个人无线网(PAN)的802.15.3规范，可能选择UWB技术。它的标准距离为100米，速度达到55Mbps。该标准将满足个人终端设备在视音频方面的应用。
　　
　　● Zigbee
　　
　　即IEEE 802.15.4标准，一种低速率无线标准(100Kbps)，适用于家庭、汽车及工厂自动设备的无线控制和监测，也可用于无线鼠标或无线键盘等。目前已有多款此类芯片出现，如Chipcon AS推出的CC2420 2.4GHz收发器。它将与Bluetooth形成竞争。
　　
　　● Bluetooth －蓝牙非凡爱好小组
　　
　　推出较早、也曾被寄予厚望的一种通用中低速无线互连标准(1Mbps)，目的是取代电脑、周边设备及移动设备之间的一切电缆连接。但由于与Wi-Fi共用一个频段因而相互冲突，普及情况不尽人意，目前只在无线鼠标和键盘上有较多的应用。IEEE正计划将蓝牙划分为高速的UWB和低速的Zigbee两个标准。蓝牙本身也在进一步修改，企图解决与Wi-Fi的冲突问题，另有蓝牙简化版本(Lite version)也在酝酿之中。
　　
　　● HomeRF －家庭射频工作组
　　
　　一种较低成本的无线方案，1.x版本只有1-2Mbps，2.x版本提高到10Mbps，可支持流媒体传输。由于多方面问题，目前已停止推广。
　　
　　专门互连技术
　　● HDMI － High-Definition Multimedia Interface,高清楚度多媒体接口
　　
　　发起人包括日立，松下，飞利浦，Silicon Image，索尼，Thomson及东芝，还包括一些内容提供商(Fox和Universal)和网络运营商(DirecTV、Echostar和CableLabs)。该标准与DVI完全后向兼容，不同之处在于前者将音频和视频统一传送，主要解决消费类播放设备与新兴的(高清楚)数字显示设备之间的连接。最近HDMI发表了兼容性测试规范。(www.hdmi.org)
　　
　　● DVI － Digital Visual Interface，数字显示接口
　　
　　由数字显示工作组(Digital Display Working Group，DDWG)于1999年推出，主要成员为英特尔、富士通、惠普(康柏)、IBM、NEC及Silicon Image. 已发表DVI 1.0规范，主要用于高性能电脑与数字显示设备之间的直接数字化传输，避免了传统RGB接口与液晶显示器等数字显示设备连接时进行DA和AD转换的麻烦与损失。DVI在液晶显示器中目前有广泛应用。由于DVI提供了“高清楚度数字内容保护(HDCP)”和宽带无压缩视频传输能力，因此得到内容提供商的积极支持。(www.ddwg.org)
　　
　　● mLAN
　　
　　由日本雅马哈公司推出，基于1394技术并与1394兼容，将MIDI与音频传输合并起来、由一条1394电缆传送。用于电子琴、调音台、电脑等音乐设备之间的互连。
　　
　　软件标准
　　● UPnP － Universal Plug and Play，通用即插即用
　　
　　以微软为主导的网络设备自动互连软件标准，支持零配置及自动查找功能，不依靠于特定的操作系统、编程语言或物理媒体，从而简化家庭(以及企业)中任意智能设备的连网，尤其能够自动解决因使用私有IP地址而无法与公网设备互通(如聊天程序)的问题。由于新版Windows操作系统已集成了UPnP功能，并有数百家来自各个领域的企业的支持，因此市面上具有UPnP功能的网络和终端设备越来越多。(www.upnp.org)
　　
　　● HAVi － “家庭音视频互操作”用户编程标准 (Home Audio Video interOperability)
　　
　　主要成员为Grundig AG公司(欧洲视音频电子产品制造商)、日立、Thomson、东芝。其它成员还包括松下电气、三菱电气、飞利浦、夏普、索尼、TI及VividLogic等公司。HAVi规范专为家庭娱乐视音频网络而开发，提供多路视音频数据流宽带传输能力，并具有即插即用功能。它以1394物理连接为基础，定义了一套应用编程接口(API)和中间件，用于在网络上自动发现其它设备，并协调各设备之间的功能，保持不同家电之间的互操作性。同时HAVi还会开发与其它家庭互连标准之间的“对接”技术，如Jini和UPnP。(www.havi.org)
　　
　　2002年6月，飞利浦的科学家发表一种家庭-手机用户接口网关(简称HAVi-WAP UI gateway)技术，它利用WAP(Wireless application Protocol)和HAVi实现手机对家电的控制和相互之间的数据交换。
　　
　　● Jini
　　
　　由SUN公司发明的、基于java系统的网络设备编程标准。它的目的是使所有网络设备的接入操作象普通电话一样简单，并使设备之间的互操作简单到“极致”。它建立在Java的跨平台能力之上，可在计算机、消费电子和移动终端等差异性较大的设备之间轻易地建立起网络连接，可望在更高的层次上推动家网互连和3C融合。(www.jini.org)
　　
　　协调型组织
　　● DHWG －数字家庭工作组(Digital Home Working Group)
　　
　　2003年6月成立，由富士通、Gateway、惠普、英特尔、IBM、健伍、联想、松下电器、微软、NEC CustomTechnica、诺基亚、飞利浦、三星、夏普、索尼、意法半导体及Thomson等17家企业发起。该组织并不制订具体的标准，而是利用现有成熟标准制订互操作的指导框架，从而实现所有家庭设备的互通互连。这大概是目前业界发起成员最多、等级最高的标准组织。(www.dhwg.org)
　　
　　● IHA － Internet Home Alliance，互联网家庭联盟
　　
　　主要成员包括思科、GM、惠普、IBM、松下，SUN、惠而普等，微软后来也加入，全部成员有30多家，还包括一些通讯设备、自动化软件开发商及零售商等。该联盟似乎主要解决白色家电在家网中的互连及接入互联网，比如在出现故障时能够与厂商自动接通以确定故障部位。今年厂商展示的IHA技术主要用于厨房设备。(w

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