数字家庭2.0新标准或将实现全网互联

2009-08-03 17:27:00来源:赛迪网-中国计算机报 作者:许继楠热度:

数字家庭的最新技术进展到何种程度,是不是也像房地产一样存在这样一个样板间,它可以展示人类最新的数字家庭理念?

未来之屋不够未来?

在美国华盛顿湖的东岸,有一幢被称为Bighouse的房屋,从外表看上去它非常朴实,与一般的别墅并无二致。然而,里面却别有洞天。前微软总裁比尔·盖茨和他的家人就住在里面。这幢房子有个更广为人知的名字——未来之屋。

未来之屋,就像微软的Windows,它也随时在更新,以便有最新的科技融入到这栋房子。因此可以说,未来之屋代表了数字家庭目前最可观的图景。然而在未来之屋里,你却感觉不到任何技术的存在,甚至难以找到一台电脑。

未来之屋里有令人叹为观止的数字家庭的应用,豪宅大门装有气象情况感知器,电脑可以根据各项气象指标调整整个房间的光亮、背景音乐和温度;地板能在6英寸的范围内跟踪到人的足迹,有人时自动打开照明,离去时自动关闭;只要对着“魔镜”招手,它就会告诉你今天天气怎么样,时下流行的服装搭配方案。如果朋友家也有魔镜,你还可以知道自己会不会和朋友撞衫;比尔·盖茨通过专门的监视系统对一棵140岁的老枫木进行24小时的全方位监控,一旦监视系统发现它有干燥的迹象,将释放适量的水来为它解渴;对客人来说,当你走进房子时,所遇到的第一件事是有一根电子别针别进你的衣服。这根别针把你同房子里的各种电子服务接通。

未来之屋地下共铺设了83公里电缆,将房子里的所有电器连接到一个网络。

读至此,可能你已经发现,未来之屋是不是不够未来了,现在的数字家庭不是可以全无线网络了吗?还要83公里电缆做什么!

当然,一定有很多无线网络已经应用在未来之屋,只是如果将现有的有线网络全部更换为无线,一定又有人说比尔·盖茨“出手阔绰”了。

数字家庭的概念产生了20多年,虽然有英特尔(博客)、微软、思科等大厂商不遗余力的推动,但还远没有迎来大规模使用阶段。“数字家庭的产品并没有真正贴近用户需求,下一阶段的数字家庭如果有了新技术出现,可能会发生革命性的变化。”中科院网络中心林小光如此分析。网络技术的成熟、云计算的出现,使这一阶段的数字家庭与前一阶段呈现出明显不同的发展方向。具体来说呈现出两个方向的特点。

从局域网到全网互联

记者从闪联协会得到消息,IGRS2?郾0标准正在草拟过程中。由于尚有技术取舍问题,闪联技术组并没有对外公布IGRS2?郾0标准的具体细节,因此新的闪联标准与IGRS1?郾0有哪些不同,目前尚不可知。

闪联协会副秘书长、闪联信息技术工程中心有限公司总裁技术助理丁路宁表示,新的标准势必体现数字家庭未来几年的发展方向。其中有几个大的方向是值得注意的。首先就是数字家庭从局域网的概念转向在全网互联下的应用。

所谓全网互联,就是不管终端设备在哪里,都可以实现互联互通,突破了前一阶段的数字家庭终端设备在一个区域内的局限。调用、控制的命令也不一定在某一区域内,用户只要能连接到互联网,就可以控制家里的电器、PC、家居等。具体实现的控制方式可能通过手机,也可能通过电脑。

在全网互联的数字家庭中,典型的应用场景比如说Tom出差在外地,结果发现电子名片落在了家里的电脑中,他可以用酒店的电脑或者自己的手机接入互联网,发现自己家里的电脑并连接,直接把电子名片拷贝过来。或者他可以把头一天晚上家里电视录制的球赛拷贝到酒店的电脑里。而在局域网下的数字家庭,远程控制是比较难实现的。当然,目前也不是没有这类远程控制的实现案例,比如中国电信的“电子眼”,这项服务可以实现远程监控。不过,这一服务价格不菲。

前一阶段的数字家庭是一个局域网内的概念,强调的是家庭网络内终端设备之间的互联互通,虽然已经有了很多互联网的需求,比如很多厂商的互联网电视之类的产品,打通了电视和互联网的界限,但这些都是局部的运用。五六年前的网络应用模式,除了聊天,大部分的应用还是局限在局域网里,或者叫点对点模式,包括闪联在内的3C协同标准前期的技术,也是基于此。

一个设备必须拿到一个区域里,同样的设备才能发现,这是适合于家庭和办公环境的情况。而现在,随着互联网的发展,很多的内容会发到互联网上去,如相册、交友网站等,有资源的网站非常多,也就是说不一定要大家同时坐在一起才能有互联互通的感觉。基于上述互联网应用方式的革新,闪联等3C协同标准也跟着革新。换句话说,不管人在哪里,都可以基于3C协同标准通过互联网发现家里的设备、朋友的设备,共享资源。

在局域网的数字家庭网络中,设备之间的发现是比较容易实现的。而在全网互联的家庭网络模式下,要做的是在广域网发现并连通设备终端。因此,每个终端设备都必须有一个IP地址,而在当前IPV4的模式下,IP地址非常有限,给家庭中的所有电器、数码产品都分配一个IP显然不现实,因此全网互联的数字家庭需要IPV6到来后才能大规模应用。

数字家庭最本质的技术问题其实就是解决多种终端之间的互联互通,也就是网络问题。因此,联网技术是数字家庭中非常活跃的、关键的技术领域。

目前在数字家庭组网中常见的互联技术主要有以太网、HomePNA、MoCA、PLC、Wi-F[FS:Page]i等。这几方面的技术越来越成熟。当然,由于家庭环境的多样性和复杂性,随着以IPTV业务为代表的多媒体业务和应用在家庭的普及,对互联技术在带宽性能、QoS保证以及使用便捷上提出了更高的要求。

全网互联下的数字家庭一个典型的应用就是移动终端地位的凸显,这能给用户带来更方便的体验。而这一应用也必须建立在无线网络技术的发展上。相对于有线技术,WLAN以其移动性和便捷性受到青睐,尤其是基于OFMA和MIMO技术的802?郾11n的出现,使之成为大众所期望的终极互联技术。经过多年技术讨论的802?郾11n的draft4?郾0已经通过,正式标准也将最终定稿,困扰802?郾11n的标准问题和互通问题也有望得到彻底解决。802?郾11n技术能带来高达600Mbps的理论带宽以及更高的无线覆盖能力。

因此,需要大量带宽的数字家庭的娱乐应用也可以通过无线承载,尤其是随时随地分享视频的应用将会比现在有更好的体验性。当然作为一种无线技术,在家庭应用时受限于功率以及家庭建筑的影响,仍然不可避免地存在覆盖问题以及在传输质量上无法达到有线传输的效果等问题,这也是需要进一步解决的。

从智能终端到瘦客户端

下一阶段数字家庭的发展方向是终端设备从智能化到瘦客户端的转化。数字家庭从有了概念开始至今,一直以来的发展目标都是使每一台终端设备都具备计算机的处理能力。这不仅加深了技术复杂度,也导致了成本的上升。

我们不妨稍微回顾一下数字家庭的过往产品。1998年,在日本出现了世界上第一台电脑网络冰箱,它是在普通家用冰箱基础上,安装了一台手提电脑。这个电脑有什么用呢?通过条码读入器,用来管理冰箱里储藏食品的种类、日期和数量。该电脑也可以连接到互联网,了解股市行情、市场信息、天气预报和新闻;还可以连接到超市,由商家根据食品的使用量及时补充冰箱内的食品数量等。

然而,看起来非常“炫”的智能冰箱并没有在市场上推广起来。一方面,因为智能冰箱的功能华而不实,并没有抓住人们的需要;另一方面,加上芯片后变得智能的冰箱造价上了一大截。如果终端设备不需要芯片、硬盘、显示器,数字家庭的发展可能会比现在快得多。

云计算和普适计算概念的出现为数字家庭的发展提出了截然相反的思路。终端设备的存储和计算可以交由远端的云来完成,终端设备只要能够接入网络就可以。因此,未来几年的数字家庭对终端设备的计算能力要求不再像前一阶段的数字家庭那样,终端设备很可能是瘦客户端,甚至零客户端。

所谓零客户端,就是终端设备里,没有处理器、显卡、主板、驱动器、操作系统、应用程序,有的只是一些接口,比如用来连接显示器的VGA接口、用来连接外设的USB接口,另外还有关键的网络接口。

显然,瘦客户端代表的就是一种云计算的模式。好莱坞也对云计算表达出了好感,试图租用服务器存放电影。另外,有人还推出了支持无线操作的客户端,比如NovatelWireless公司2009年一季度发售的MiFi,它可以在不接宽带调制解调器的前提下,令9米半径内的Wi-Fi电子产品上网。

数字家庭与云计算结合的前提是网络技术的成熟。就如前面所言以IPV6的应用和带宽的提高为基础。

目前的数字家庭走到哪一步?

那么目前的数字家庭可以做到何种程度?上述所说的两大技术趋势是否在当前的数字家庭产品中得到了体现?

技术先于标准,而产品是最滞后的。不只是数字家庭,产品、技术和标准的关系大抵如此。虽然从技术角度讲,目前数字家庭可以做到的东西很多,但在实际的产品中,功能还是非常有限的。甚至有些产品给人的感觉如同鸡肋,没有抓住消费者的真正需求。一般来说,数字家庭整体方案下的具体产品分为四类:家庭娱乐、智能电器、智能家居和智能监控系统。

家庭娱乐是数字家庭中具有战略性的部分,现在这方面的技术和标准都比较成熟。这些方案具有一个共同的地方,就是家庭用户可以使用不同的终端设备,享受来自外部网络所提供的娱乐服务。很多厂商都以此为突破口打开数字家庭市场。摩托罗拉在今年3月推出了它们的数字家庭娱乐系统“媒体移动中心”,这个解决方案以机顶盒为中心。摩托罗拉市场部的郭田表示,摩托罗拉今后的数字家庭解决方案会更多考虑移动性,这也是他们的传统优势所在。

智能电器的常见实现如提前将家中的空调打开,调整到自己感觉最舒服的温度,让热水器按设定的温度烧好水,让洗衣机把你早晨放在里面的脏衣服洗掉,让电饭煲、微波炉开始蒸饭。冰箱在发现缺少什么东西后自动在网上超市订下你要的东西,并要求送货上门。

海尔e家佳网络家电旗下有一款网络洗衣机,它基于家电远程控制系统技术。通过网络,用户可以发送控制信号给洗衣机,轻松实现远程洗衣,另外,它还可以智能反馈洗衣机的运行状况、机身故障等信息即时通知用户或售后厂商。

网络微波炉从指定网站上下载菜谱,并根据设定的程序指令自动烹饪。除此之外,通过网络微波炉,用户还可以与服务网站进行交流,咨询产品使用过程中所遇到的问题,还可以提出各种建议。

网络冰箱通过网络与外界互联,用户可以通过网络与商店进行交互以购买货物。网络冰箱还可以即时告诉用户冰箱中物品的状况,以提醒用户防止食品过期等情况。

网络热水器,可以通过电话进行远程控制,无论是用户突然出差,还是运动完毕,或者是出[FS:Page]差返程途中,只要你提前打一个电话,家里的热水器就开始工作,并能适时控制温度或关机,保证用户一回家就能洗上热水澡。

“应该说大部分能给人带来便利的数字家庭的概念,产品从技术上都可以实现,之所以厂商做的概念性的东西在市场上不能推广,原因都是成本问题,对用户来说就是性价比问题。”丁路宁说。

标准,离事实标准有多远?

众所周知,在一项技术的发展过程中,标准意义重大,标准推动了技术的普及。

世界上很多大的家电制造商、PC厂商每年都投入一定的费用作为数字家庭的研究,但真正形成市场的时机还没有到来,这其中有很多原因,如没有提炼出明确的用途,产品应具备优越的性价比,另外,就是没有统一的标准、协议、操作系统、编程语言等。虽然数字家庭的潜在市场很大,但家庭网络中部署的信息终端越来越多,解决终端的物理互联问题之后,不同厂商的不同设备实现自动发现、自动识别、协同配合工作就是标准问题。

标准并不是创造技术,而是形成一种解决方案,一种大家可以遵守的规范。所以,它选择的各种技术和协议都是目前应用很广泛的技术和协议。数字家庭的标准,并不等同于某种传输协议制定。数字家庭要解决的是信息设备、通信设备、消费电子设备间相互发现、相互识别、相互控制和资源共享的问题。

目前世界上还没有形成统一标准,也没有哪一款网络家电成为主流产品,每一种协议都有它的局限性,每一种解决方案都有它的优缺点。

数字家庭领域的标准组织很多,如国内的闪联、e家佳,国际的UPnP、DLNA、Rally等。闪联、e家佳和DLNA三家标准组织的共同之处是侧重家庭网络设备互通的标准,也就是应用层标准。

DLNA(数字生活网络联盟)创立于2003年,该联盟建立并维护着一个基于开放式工业标准的互操作性平台,在制造商使用时可通过有线或无线网络共享媒体内容。迄今为止,已有来自全世界超过280多家不同行业的公司加入DLNA。DLNA由英特尔(博客)、微软、索尼等发起成立。DLNA将其整个应用规定成5个功能组件,从下到上依次为:网络互连、网络协议、媒体传输、设备的发现控制和管理、媒体格式。

闪联协议全名叫做《信息设备资源共享协调服务协议标准》,简称IGRS,目前正式公布的版本为1?郾0。其标准1?郾0版本于2005年6月被颁布为国家行业推荐性标准,成为我国3C协同领域的第一个国家标准。2008年7月通过ISO成为国际标准。闪联标准为数字家庭应用提供统一的网络资源发现、使用和管理机制。它由三部分构成,闪联基础协议、闪联智能应用框架、闪联基础应用。IGRS标准v1?郾0包括的是两个基础部分:基础协议标准和智能应用框架标准。

这些标准的技术理念是多个信息终端依据一定的标准,在有限范围内动态组网和实现智能互联、资源共享和协同服务的应用模式技术理论基础。技术实质是整合和协同,主要有智能互联、资源共享、协同服务等关键技术特征。

一切个人信息终端、企业信息应用、社会信息服务首先要彼此之间进行智能互联,然后才能够进行资源共享和协同服务。智能互联是指配备闪联协议的任何信息终端,在一定范围内自动搜索其他相关终端、应用和服务,并在协议基础上,动态生成新的网络,经安全认证后自动组网或入网的一种智能活动。这样,在一定范围内的各种复杂的设备、应用和服务,就可以智能、高效、方便地组织起来。

资源共享是指智能互联的设备通过有线网络和无线网络主动公布自己可提供的资源,并获取他方可提供的资源,如计算资源、存储空间、输入功能、显示功能、打印资源、通信功能、音响资源等。共享的设备可以是个人电脑、笔记本、服务器、交换机、路由器、打印机、传真机、手机、PDA等,也可以是电视、音响、冰箱、热水器、空调等。共享的应用可以是文字处理、图形显示、音乐、动画、视频节目等,也可以是数据库、邮件系统、ERP、CRM等。共享的服务可以是自动定位、远程医疗、旅游规划、跟随服务,也可以是电子政务、电子商务等。

从目前的发展趋势上看,以媒体应用为侧重的DLNA标准相对成熟,尤其是在多媒体应用日益普及的情况下DLNA受到越来越多设备厂家的重视和支持。当然,更重要的原因是DLNA有已经有280多家大企业的参与。

反观国内的两个标准闪联和e家佳,虽然一直在发展之中,但是市场上的3C设备有多少打上了闪联或e家佳的标志呢?这些标准虽然通过了ISO成为国际标准,但还没有成为事实标准。闪联应该利用成为国际标准的契机,争取更多的企业参与。

数字家庭有巨大的市场潜力尚未挖掘。据工业和信息化部预计,2010年中国数字家庭市场将达到800亿元的规模。而在实际应用中,我们也可以感觉到即使买一个音箱也有各种各样的传输线要连接。如果数字家庭能够实现,音箱不需要连接任何线路,它可以通过闪联、e家佳或者DLNA自动发现网络内的电视机、电脑,也就是说你可能买回音箱后,不需要连线就可以使用了。这样的产品对大众还是有吸引力的。另外,云计算的出现可能给数字家庭带来革命性的发展,这是需要厂商关注的。

数字家庭典型产品

互联网电视

互联网电视是一种可以实现在电视上播放互联网内容的解决方案,互联网电视设备多种多样,包括了最基本的P2P网络播放机、有下载功能并自带硬盘的网络播放机和集成了互联网下载播放功能的一体电视机。1999年,微软耗资数十亿美元,在全球范围内力推“维纳斯计划”(使用嵌[FS:Page]入式WindowsCE操作系统简化版本的机顶盒或VCD机,售价只有一台个人电脑的五分之一左右)。这项计划并未成功。国内也有相同的情况,前几年盛大的盛大盒子计划(宽带娱乐电脑EZStation,也称为盛大盒子)也宣告失败。目前,主流家电厂商都有互联网电视产品。

机顶盒

数字电视机顶盒是信息家电之一,它是一种能够让用户在现有模拟电视上观看数字电视节目,进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费电子产品。互动节目指南(IPG)将可以动态地建议定制时间表,启动弹出窗口标记用户喜欢的节目,或向机顶盒发出指令录制体育节目或记录片等特定种类的娱乐节目。

播放器

联想X2高清播放器(无线)的作用就是在客厅中为你的平板电视和高清投影仪提供高清的节目源。LenovoX2采用目前先进的SigmaDesigns8635C解码芯片(与蓝光播放机的芯片相同),摒弃了传统的内置硬盘存储方式,你只需要一根网线,甚至通过无线网络就能将联想X2与家中的所有电脑相连,直接从电脑上获取媒体资源,无须具备复杂的计算机知识,让你彻底告别繁琐的拆卸硬盘工作。

音频播放

通过个人电脑,利用无线网络技术,传送个人电脑里任何格式的音效文档到闪联任意听,再连接外部喇叭送出丰富的2声道DolbyDigitalLive5?郾1声道效果。闪联任意听就像是你电脑的无线声卡,可以使用任何播放程序播放个人电脑各种音效格式的文档。闪联任意听还可作为802?郾11g/b无线接入器,提供54M传输频宽,支持/128位的WEP、WPA/WPA2加密口令机制,允许您的电脑无线上网,同时可以播放音乐,一机两用。家中已有无线接入器的用户,也可将任意听设置成Client终端设备方式,连至家中无线接入器或路由器,你的电脑只要连上同一个网络,就可以照常连线到任意听播放音讯,也不会干扰上网。

移动硬盘

随着3C协同标准的日益发展,越来越多的产品开始基于某一种协议。神州数码新近推出的时间机器产品是基于RFID的无线加密移动硬盘,符合闪联标准。它虽然只是功能单一的移动硬盘,但可以与整个数字家庭的其他产品通过无线互联互通,因此在存储时非常方便。

责任编辑:chengxi

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