隨著寬帶接入業務、智能家電等電子產品的普及以及用戶對家庭電子產品的監控和資源共享需求的上升，數字家庭網絡的概念和應用受到電信運營業和IT、家電產業的關注。本文介紹了不同行業對數字家庭網絡概念的理解，對數字家庭網絡相關的關鍵技術發展現狀進行了分析，并總結了目前國際上數字家庭網絡的市場發展現狀。

1、數字家庭網絡的概念

　　數字家庭網絡是指通過家庭網關將公共網絡功能和應用延伸到家庭，并以有線網絡或無線網絡連接各種信息終端（如家電、PC等），提供語音、數據、多媒體、控制和管理等功能，達到信息在家庭內部終端之間及其與外部公網的充分流通和共享。從用戶的角度來看，通過數字家庭網絡可以享受以下服務：上網、IP電話、VODVOD點播、基于ASP的海量存儲和個性化的信息服務、互動的娛樂游戲、遠程網絡上的家庭控制和安全服務管理等。

　　家庭網絡由以下兩大部分組成：一是家庭網關。這是整個家庭網絡與外部網絡發生聯系的橋梁，也是數字家庭各種業務和應用的關鍵，它可以從不同的外部網絡接收通信信號，通過家庭網絡傳遞信號給某個設備。二是各種信息終端設備和智能家電設備。在一個家庭網絡中，各類終端互聯并與家庭網關相連，通過家庭內部的有線或無線網絡，實現家庭網絡各信息終端設備和智能家電設備的自組織聯網并提供自動發現和配置功能。

　　家庭網絡還包括Modem、PC、STB（機頂盒）、IAD（綜合接入設備）等，這些設備內部互聯形成家庭網絡。來自xDSLxDSL線路的IPTV業務通過家庭網絡傳送到STB，由STB實現解碼的視頻信號可在電視機上顯示。STB可作為家庭網絡的延伸，提供數字娛樂、通信、智能家居、網絡共享等一體化解決方案，將寬帶網絡從用戶的書房搬進客廳。

　　家庭網絡概念的提出涉及到了電信、家電、IT等行業，從提供業務/服務的角度來說，涉及到信息服務提供商、電信網絡運營商、小區物業等角色，從產品的角度來說，涉及到了通信網絡設備和終端設備制造商，IT行業的芯片提供商、軟件提供商和終端設備制造商以及家用電器制造商，這些行業對家庭網絡的理解是不完全一樣的：

　　●IT/家電行業最早提出家庭網絡的概念，目的是打破各個家庭設備是“信息孤島”的事實，實現各種信息終端之間的資源共享和協同工作。它認為數字家庭網絡指的是家庭的信息設備、通信設備以及消費電子設備，包括電腦、數字電視機、高端手機等組成的一個家庭內部網絡，可在這個寬帶網絡之上獲取各種以數字娛樂為主的應用。提供的家庭網絡服務并不一定要與電信網、互聯網連接。

　　●通信行業認為家庭網絡用戶是從普通的電信業務用戶和企業用戶拓展延伸出來的一種用戶群。數字家庭網絡一定與電信網絡進行連接，甚至可以看成是電信網絡端到端的一部分，家庭網絡可以通過家庭網關將公共網絡功能和應用延伸到家庭。并不強調家庭內部各終端設備的互聯，但能實現對外出口帶寬的共享。

　　●社區/居民小區物業認為家庭網絡是智能化小區的概念延伸到家庭中，因此應與小區自建的網絡相連，支持自來水、煤氣、電力、暖氣的遠程集中抄表。可提供小區和家庭安防，直接將安防信息和警報發給所在小區警備室、街道派出所、公安分局等。接入小區服務、社區醫院等系統，只要用戶觸發按鍵，位置信息將自動發送到小區急救平臺或者相關社區醫院。

　　應該說，IT行業、通信行業、家電行業都在談數字家庭，不同的行業都在期待數字家庭能夠幫助各自的產業朝著健康的方向發展。

　　目前，IPTVIPTV業務被認為是數字家庭網絡中的一個主要應用，數字電視機、IP機頂盒等終端產品成為家庭網絡設備中的一個主要消費市場。

　　數字家庭網絡最終的發展目標是：家庭網絡不僅僅是一個為了完成家庭內部各種設備資源共享、協同工作的網絡，還能通過與外部網絡（電信網/互聯網/社區網）的連接，實現家庭內部設備與外部網絡信息交流的目的，通過豐富多彩的業務和應用使用戶享受到舒適、便利、安全的新的生活體驗，
　　

2、數字家庭網絡提供的業務類別以及需求

　　數字家庭網絡提供和承載的業務和應用很多，家庭網絡能提供集成的語音、數據、多媒體、高質量音視頻以及控制和管理等業務和應用，從而達到信息與媒體在家庭內部終端之間充分共享及家庭終端與外部公網的信息流通的目的。

　　按照目前可預見的業務劃分，在家庭網絡上可以開展的業務可分為家庭娛樂、家庭通信、家庭控制3類。

　　雖然人為地將業務分成了很多類，但實質上可以預見的是，各種業務不會是以單一方式通過家庭網關向家庭單一推送，也不會是以簡單捆綁的方式。家庭網絡雖然可能不會出現類似于以往的“殺手級”業務，但是其相對于以前業務的“殺手锏”則是：用戶將會更為便利而且隨心所欲地在家庭中生活。

　　現在，無論是國內的閃聯（IGRS），還是國際化的DLNA、UPnPUPnP，都已經開始推出符合其標準的可以互聯、共享和統一控制的產品。通信廠商雖然開始了家庭網絡業務的實驗，但顯然目前只是以“家庭網關為界線，公共網絡如何向家庭延伸”為研究的重點，而對于這些業務進入家庭之后如何讓用戶更好地接受卻研究得較少。作者認為家庭網絡的重點更多是在于在家庭中如何使用戶更方便、更自由地生活，所以在家庭中的終端，包括通信終端、PC機、各類電器以及娛樂設備的完全互聯和共享以及互控是家庭網絡結構的目標，而業務在所有可用終端的共享是業務推進的重點。 總的來說，數字家庭網絡的業務不是單純以“信息”為核心的，還包括因為形成家庭網絡而帶來的生活便利，即所謂的數字化家庭。信息通信技術的發展為家庭網絡化、信息化提供了強有力的技術保障，家庭網絡應用條件開始具備。在家庭范圍內，實現信息、通信、娛樂、家用電器、照明等設備的互聯和管理，提高學習、工作、娛樂的質量，是用戶的美好愿望。從這個角度看，數字家庭網絡的服務包括了將家庭內的所有家用電器與電信網絡/X聯網連接起來，實現信息設備、通信設備、娛樂設備、家用電器、自動化設備、照明設備、保安監控裝置及水電氣表設備、家庭求助報警設備等的互聯和管理以及數據和多媒體信息共享等。可以想象，家庭成員可以在遠方用計算機或電話通過互聯網/電信網絡對家庭電設施進行監控；家用電器制造商可以通過網絡對其生產的設備進行售后跟蹤服務：家用電器發生故障時能自動按預設的郵件地址發送電子郵件進行報警……這就是數字家庭網絡系統，可實現家庭內部信息與家庭外部信息的交換，通過網絡為人們提供各種豐富、多樣化、個性化、方便、舒適、安全和高效的服務。這些不是單純的家庭信息服務，但是從數字化家庭的需求可以看到，其中很多環節產生了信息服務的需求：操作家用設備，需要得到在線的操作指南；設備商售后服務可以在線指導用戶進行家電故障的排除等。

3、數字家庭網絡的關鍵技術

　　數字家庭網絡涉及的技術體系非常復雜，涉及的主要技術問題包括：聯網技術、編址技術、自動發現技術、遠程維護管理技術及媒體技術等。下面主要介紹這5類技術體系的發展現狀。

　　首先是聯網技術，家庭網絡的聯網可以充分利用家庭內部的有線和無線物理媒介，包括以太網、HomePNAHomePNA、有線電視電纜（cable）、電力線（PLC）、IEEEIEEE1394和藍牙等。

　　不同的聯網技術在使用的媒質、提供的速率、可達的距離和設備成本等各個方面都不同。

　　技術方便性速率距離以太網低高長IEEE1394中高短HomePNA中低中PLC中中中WLAN高中短UWB中高很短cable技術低高長。

　　從目前以PC共享上網為主要應用模式的家庭網絡服務來說，WLAN（無線局域網）是一種比較有優勢的技術，市場數據也顯示WLAN目前在家庭中的占有率也在迅速增加。隨著家庭業務模式的不斷發展和完善，對帶寬和QoSQoS等提出更高的要求時，家庭聯網的技術選擇還需要繼續研究。

　　其次看編址技術，在未來家庭網絡中，IP地址不僅會分配給傳統的互聯網接入設備、通信設備，還會分配給各種家電設備，因此對于IPv4和IPv6IPv4的選擇是編址技術的研究重點。IPv6從技術上來說，具有幾乎無限的地址空間、很好的QoS機制，天然地內嵌了安全機制和對移動IP的支持，是理想的家庭設備地址方案。除了IP域的編址問題，非IP域的編址也是家庭網絡領域中必須面對的問題。現實中不可能各種聯網的設備都具備TCP/IP協議棧，可以無縫地聯入IP網絡，對于沒有IP地址的設備，比如各種簡單電氣設備和監控設備等如何尋址也是尚未解決的問題。雖然目前各種低速總線技術一般會規定自己的地址編碼空間，但如何在這些技術中選擇，是否需要統一這個編址空間或如何定義這些地址到代理設備中的IP地址的映射，都是沒有解決的問題。

　　自動發現技術也稱即插即用（PlugPlay）技術，是家庭網絡發展的基礎。正是由于該技術的逐漸成熟，帶動了目前家庭網絡的整體發展。而根據其服務對象和實現手段的不同，可以分為兩類：一是在PC及其外設領域廣泛得到應用的UPnP技術，這是最早成熟和目前被廣泛接受的技術。國內的閃聯也在這個領域做了很多工作。UPnP和IGRS等技術要求設備必須具備IP的協議棧。二是在家用電器和家庭控制領域中的即插即用技術，包括HomePNP、LonWorksLonWorks等。CEBusCEBus協議是建立在HomePNP基礎上的，它允許各種電器設備通過電源線接口互相通信，省去了需要單獨控制線路的麻煩。LonWorks提供了一個對等的通信控制方案，與Jini等技術結合，可以廣泛用于從家庭到樓宇到小區等各種場合。由于產品大多基于公司自定義的某種標準，未經長時間的應用驗證和業界的普遍認同，因此不同公司的產品無法互聯、互操作。另外，即插即用功能的易用性也并不是那么理想，還需要完善。

　　遠程維護管理技術是實現遠程監控管理的一個重要技術手段，目前只有DSL論壇和CCSACCSA在ADSLModem的自動配置和遠程管理方面做了一些有益的工作，但遠沒有達到一個通用的業務配置功能平臺的要求，因此對自動配置和遠程管理維護技術仍需進行大量的研究。未來需要解決的家庭網絡的遠程維護管理包括兩個方面：一方面是對家庭網關的遠程維護管理，另一方面是通過家庭網關對家庭內部的終端進行管理。

　　媒體技術是實現不同媒體設備/格式之間互通的基礎。目前，音頻和視頻編碼技術很多，但是出于性能、成本和代表不同利益集團等各種因素的考慮，家庭網絡中的不同設備往往會選用不同的編碼方式，這給設備之間的互通帶來了很大的困難。因此，標準組織開始著手進行格式互通的規則制定工作。以DLNADLNA的工作為例，它規定了設備對媒體的支持能力。DLNA規定了幾種必選格式，也定義了可選格式和相互之間的轉換規則。

　　媒體類型必選格式集

　　（必須全部實現）可選格式集

　　（可以實現一個或多個）圖像JPEGPNG、GIF、TIFF音頻LPCMAAC、AC-3、ATRA3+、MP3、WMA9音視頻MPEG-2MPEG-1、MPEG-4、WMV-9

4、部分國家和地區數字家庭網絡的發展情況

　　從全球的發展情況看，數字家庭網絡目前在各地方其實是以不同的業務重點來向用戶推廣的。

　　在歐洲，數字家庭網絡的核心是MHP（多媒體家庭平臺），MHP是指以電視為中心構筑數字網絡，使用一臺機頂盒實現對來自衛星、無線電和有線信號的交互式操作，完成電子商務、銀行轉賬等服務。MHP采用了Java技術，通用性強，由于它提供了連接互聯網的開放環境，可促進數字播放的普及。數字播放形式的MHP在歐洲已進入實用化。歐洲數字播放的進展要好于美國和日本，如英國BskyB推廣之后，兩年內就獲得300萬家庭用戶，法國TPS也發展了100萬家庭用戶。這些數字播放利用雙向功能為用戶提供電子商務等各種服務。

　　韓國的數字家庭網絡納入了國家的戰略規劃，同時也是寬帶接入普及后的一個自然應用。韓國是寬帶應用最普及的國家。隨著韓國寬帶應用的普及以及數字化程度的提高，從2004年開始，韓國政府開始將家庭網絡視為其技術增長戰略的關鍵部分和主要的經濟增長點。作為“IT839戰略規劃”的重點項目，韓國政府準備為家庭網絡項目投資18億美元，信息通信部選定KI聯盟和SKI聯盟作為其數碼家庭的示范業者，計劃通過產、官、學、研的通力合作，到2007年在1000萬韓國家庭部署先進的家庭網絡系統（占家庭總數的60%），并制定了要在家庭網絡技術領域占領全球11%市場份額的宏偉目標。韓國信息通信部在2004年12月舉辦了“IT839的3大基礎建設與家庭網絡的整合研討會”，決定從2006年開始對各自獨立推動的BcNBcN、IPv6、RFIDRFID/USN等3大基礎建設與家庭網絡服務進行整合管理，實施互動營運示范計劃。目前，韓國電信運營商和設備制造商已經將重點放在數字家庭網絡上，SK電訊、KT電信和電子信息研究院都在“數字化家庭”研究開發方面投入了巨資，開始了大規模的家庭網絡試驗。

　　美國的數字家庭網絡是在運營商提供融合業務的大背景下推動的。2003年6月，美國電信運營商Verizon公布將在2004年推出名為VerizonOne的終端設備。該終端是無繩電話和蜂窩電話的雜交產品，在家使用時是無繩電話，走固網線路，在外使用時則成為普通移動電話。2004年初，Verizon推出更加面向未來的多業務融合業務計劃。該業務計劃的名稱為Iobi，與之相關的終端產品仍命名為VerizonOne。Iobi將固定、移動、數據或IP業務應用進行智能整合，使用戶持有的各種通信終端（如手機、PDAPDA、固定電話、電腦等）實現個性化的無縫應用融合，形成個人通信設備網，即個人所持有的各種通信設備可以通過Iobi實現應用業務的互通和共享。Iobi服務使用戶可以利用電腦、VerizonOne終端或移動終端進入Iobi服務配置網頁，根據自身的需要配置并管理多終端業務（如個人電話、語音信箱、工作日程、通信錄、電子郵件等）。

　　總的來說，不同國家和地區推動數字家庭網絡的動力以及主體有一定的差異，因此在業務的推廣模式、重點業務等方面有比較明顯的差異。歐洲以數字廣播業務為龍頭，以機頂盒為家庭網絡的核心產品；美國則是電信運營商出于電信市場競爭的壓力以及未來持續發展的需要來發展家庭網絡業務，希望借助家庭網絡將傳統的電信業務延伸和拓展到家庭內部；韓國的數字家庭網絡發展其實最值得中國借鑒，國家通過制定統一的發展戰略，拉動整個產業鏈各方介入到家庭網絡的推廣、普及以及應用中，業務上以家庭娛樂服務為主。