物联网与数字家庭网络技术
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2.6 家庭网络的研制实现

出于对家庭应用的经济层次、技术实现难度及推广应用先后等因素的考虑,家庭网络可以分为经济型家庭网络、基本型家庭网络、扩展型家庭网络及标准型家庭网络。

图2-13 多种业务之间的互动

2.6.1 经济型家庭网络

经济型家庭网络是以现有广泛应用的屏蔽双绞线为主,辅以无线传输的家庭网络组成形式。经济型家庭网络的网关与互动电视的机顶盒基本相同。与机顶盒不同的是,来自互联网的接入电缆通过路由器接入局域网,通过局域网总线可以接入多台计算机。可见,经济型家庭网络并未改变互动电视系统,只是构造一个局域网,支持多计算机的业务平台和多电话机的业务平台。经济型家庭网络支持相同电视节目在多电视终端之间的传输。在家庭网关中,来自电视电缆的电视信号,经过传统机顶盒的频道选择、信道解码、节目分路、解扰、声音图像分离、信源解码,然后送到电视机显示。考虑到此处已经连接互联网,所以利用互联网作为双向控制信道,如图2-14所示。

图2-14 经济型家庭网络

经济型家庭网络的支持目标:

(1)一台固定CATV电视机;

(2)内容相同的可搬移CATV电视机;

(3)多台独立的IPTV电视机;

(4)多台计算机;

(5)多部PSTN电话机;

(6)多个无线上网便携式终端;

(7)经济型家庭网络综合测试仪;

(8)接受网络管理。

2.6.2 基本型家庭网络

如图2-15所示,基本型家庭网络是以宽带电力载波技术为主,辅以无线传输的家庭网络组网方式。考虑到现代建筑采取的新工艺,墙面涂覆需要采用双层金属网,所以整个家庭最好采用有线局域网(解决无线穿墙被屏蔽的实际应用问题),电力线是减少施工的最佳选择。

图2-15 基本型家庭网络

2.6.3 扩展型家庭网络

扩展型家庭网络与基本型家庭网络的差别仅在于增加了无线局域网(WLAN和ZigBee),见图2-16。

在一个房间内实现多目标之间的通信,有必要配置无线局域网。由于在一个房间内实施近距离传输,可以把发射功率和接收灵敏度尽可能降低,因此可以尽可能地降低无线干扰。可见,扩展型家庭网络和多业务平台主要解决无线局域网有关问题。

图2-16 扩展型家庭网络和多业务平台

2.6.4 标准型家庭网络

标准型家庭网是在基本型家庭网络基础上,增加了支持多CATV电视机的功能,如图2-17所示。

图2-17 标准型家庭网络

支持目标:

(1)多台独立的CATV电视机;

(2)多台独立的IPTV电视机;

(3)多台计算机;

(4)多台VoIP电话机;

(5)多部PSTN电话机;

(6)标准型家庭网络综合测试仪;

(7)接受网络管理。

标准型家庭网络除了支持基于多计算机的业务平台和基于多电话机的业务平台之外,重要的是同时支持基于多电视机的业务平台。考虑到在基本型家庭网络中,已经解决了家庭局域网、基于计算机的业务平台和基于多电话机的业务平台,此处重点解决支持多电视机业务平台的有关技术问题。多台电视机只能一视同仁地连接在家庭局域网的总线上,而局域网总线只能传输数字信号,所以不可能把标准的模拟多路电视信号直接接入各台电视机,将在以后一章专门讨论多电视机问题。

小结

本章提出了数字家庭的概念、体系结构、产业构成,以及数字家庭实现的最基础平台——家庭网络,提出了经济型、基本型、扩展型和标准型家庭网络的应用对象、支持的业务种类和家庭业务平台的关系等。

下面将介绍家庭网络的技术现状和发展情况。