家庭互連相關技術和標準

2019-11-04 20:48:54

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供稿：網友

　　有線技術
　　● IEEE 1394或FireWire/i.Link － 1394行業協會(1394 Trade Association)
　　
　　由蘋果公司發明，首先被用于數字攝像機和播放機之間的拷貝連接和編輯操作，近來在多媒體設備與電腦之間的連接應用開始增多。可自由組網，新發布標準的速度為800Mbps，將來可達3.2Gbps，具有可靠的流媒體QoS。已成功演示HDTV數據流在100米5類雙絞線上的傳輸，被認為是未來家庭有線互連的有力競爭者之一。有關組織正試圖讓1394能夠與有線及無線以太網更好地對接，從而使基于1394的消費設備更好地接入基于以太網的家庭網絡。
　　
　　● USB － (通用串行總線)
　　
　　已廣泛用于電腦及外設的通用串行標準，由“通用串行總線開發者論壇”治理。最早速度只有12Mbps, 但2000年推出的USB 2.0將速度大幅提高到480Mbps。次年又推出USB 2.0 OTG補充規范，以方便移動設備不經過電腦實現直接互連。
　　
　　● HomePNA或HPNA －家庭電話線網絡聯盟(Home Phoneline Networking Alliance)
　　
　　通過現有電話線實現家庭連網的一種標準，1998年成立，有100多個成員，主要成員包括3Com、AT&T Wireless、IBM、英特爾、朗訊、惠普等。2003年6月完成第三代標準的3.0版，速度達128Mbps，可保證流媒體的QoS。市場上已有廣泛的芯片、插卡產品支持電腦與家電設備通過電話線互連并上網，也可以與以太網、無線網互通。(www.homepna.org)
　　
　　● HomePlug －電力線聯盟（HomePlug Powerline Alliance，Homeplug）
　　
　　通過家庭電力線系統實現連網的一種規范。發起人為Cogency、Comcast、conexant、EarthLink、Enikia、Intellon、Panasonic、RadioShack、Sharp。已有十幾種USB、PCI等插卡/適配器以及網關產品，還有數款參考設計。已推出的HomePlug 1.0反響不大，目前正在醞釀HomePlug AV規范，以支持QoS和多路HDTV傳輸，預計將于2004年中期完成。(www.homeplug.org)
　　
　　● 有線電視同軸電纜組網技術
　　
　　利用現有的家庭有線電視同軸電纜實現家庭組網。如Coaxsys推出的PureSpeed同軸電纜以太網平臺，具有100Mbps速度。
　　
　　● PCI EXPRess
　　
　　英特爾推出的電腦內部新型高速串行互連標準，與原有的PCI總線兼容。由于采用交換式結構，并且可通過多組串行線達到極高的速度(實際上是串并結合的形式)，因此有速度和靈活性兩方面的優勢。業界人士預期它可能將從電腦內部延伸到外部，并成為USB和1394的有力競爭對手。目前已有PCI Express接口卡出現。
　　
　　無線技術
　　● UWB - 超寬帶無線技術(Ultra-WideBand)
　　
　　一種獨特的、很有前景的無線通訊技術，最初用于軍事，目前民用的IEEE國際標準尚在激烈討論之中，候選方案主要來自兩大陣營：一是由英特爾及德州儀器領導的“多頻帶OFDM聯盟”，共有16家成員；另一個是由XtremeSpectrum、摩托羅拉及ParthusCeva為首的聯盟。它在時域中以窄脈沖信號為載波，因而在頻域中具有扁平并且寬帶的特點，目前建議標準的帶寬為55Mbps，可保證QoS，通過跳頻避免與其它無線信號的沖突。由于頻譜扁平，因此能夠實現在一定發射功率下，在各個頻點上都不超過FCC規定的無線電干擾標準，因此不必申請即可用于任何頻段。同時由于它的收發電路結構簡單而具有低成本特點。缺點是有人認為它是潛在的干擾源，同時由于功率限制，傳輸距離短，只有10多米的距離。美國PulseLINK公司最近展示的UWB原型可達125 Mbps，覆蓋20米距離。此外，XtremeSpectrum公司聲稱已實現100英尺距離的傳輸。另有三星公司已在開發基于UWB的系統產品。作為一種短距離寬頻傳輸技術，UWB有望取代其它無線互連技術。
　　
　　● Wi-Fi
　　
　　即IEEE 802.11標準，采用通用的以太網協議，是目前非常流行的無線局域網(WLAN)技術。早期的802.11b規范只有11Mbps的速度，新的802.11a和802.11g規范可達54Mbps，但速度隨距離增加而下降。缺點是難以提供理想的流媒體QoS。有關標準組織正試圖修改以適應家網對QoS的要求。Magis Networks公司將802.11a的物理層和一種非凡的MAC相結合(取名為Air5技術)，實現了HDTV信號的傳輸。Wi-Fi面臨的其它問題包括與1394等其它網絡的良好銜接。
　　
　　● WiMedia
　　
　　IEEE正在制訂中的針對個人無線網(PAN)的802.15.3規范，可能選擇UWB技術。它的標準距離為100米，速度達到55Mbps。該標準將滿足個人終端設備在視音頻方面的應用。
　　
　　● Zigbee
　　
　　即IEEE 802.15.4標準，一種低速率無線標準(100Kbps)，適用于家庭、汽車及工廠自動設備的無線控制和監測，也可用于無線鼠標或無線鍵盤等。目前已有多款此類芯片出現，如Chipcon AS推出的CC2420 2.4GHz收發器。它將與Bluetooth形成競爭。
　　
　　● Bluetooth －藍牙非凡愛好小組
　　
　　推出較早、也曾被寄予厚望的一種通用中低速無線互連標準(1Mbps)，目的是取代電腦、周邊設備及移動設備之間的一切電纜連接。但由于與Wi-Fi共用一個頻段因而相互沖突，普及情況不盡人意，目前只在無線鼠標和鍵盤上有較多的應用。IEEE正計劃將藍牙劃分為高速的UWB和低速的Zigbee兩個標準。藍牙本身也在進一步修改，企圖解決與Wi-Fi的沖突問題，另有藍牙簡化版本(Lite version)也在醞釀之中。
　　
　　● HomeRF －家庭射頻工作組
　　
　　一種較低成本的無線方案，1.x版本只有1-2Mbps，2.x版本提高到10Mbps，可支持流媒體傳輸。由于多方面問題，目前已停止推廣。
　　
　　專門互連技術
　　● HDMI － High-Definition Multimedia Interface,高清楚度多媒體接口
　　
　　發起人包括日立，松下，飛利浦，Silicon Image，索尼，Thomson及東芝，還包括一些內容提供商(Fox和Universal)和網絡運營商(DirecTV、Echostar和CableLabs)。該標準與DVI完全后向兼容，不同之處在于前者將音頻和視頻統一傳送，主要解決消費類播放設備與新興的(高清楚)數字顯示設備之間的連接。最近HDMI發表了兼容性測試規范。(www.hdmi.org)
　　
　　● DVI － Digital Visual Interface，數字顯示接口
　　
　　由數字顯示工作組(Digital Display Working Group，DDWG)于1999年推出，主要成員為英特爾、富士通、惠普(康柏)、IBM、NEC及Silicon Image. 已發表DVI 1.0規范，主要用于高性能電腦與數字顯示設備之間的直接數字化傳輸，避免了傳統RGB接口與液晶顯示器等數字顯示設備連接時進行DA和AD轉換的麻煩與損失。DVI在液晶顯示器中目前有廣泛應用。由于DVI提供了“高清楚度數字內容保護(HDCP)”和寬帶無壓縮視頻傳輸能力，因此得到內容提供商的積極支持。(www.ddwg.org)
　　
　　● mLAN
　　
　　由日本雅馬哈公司推出，基于1394技術并與1394兼容，將MIDI與音頻傳輸合并起來、由一條1394電纜傳送。用于電子琴、調音臺、電腦等音樂設備之間的互連。
　　
　　軟件標準
　　● UPnP － Universal Plug and Play，通用即插即用
　　
　　以微軟為主導的網絡設備自動互連軟件標準，支持零配置及自動查找功能，不依靠于特定的操作系統、編程語言或物理媒體，從而簡化家庭(以及企業)中任意智能設備的連網，尤其能夠自動解決因使用私有IP地址而無法與公網設備互通(如聊天程序)的問題。由于新版Windows操作系統已集成了UPnP功能，并有數百家來自各個領域的企業的支持，因此市面上具有UPnP功能的網絡和終端設備越來越多。(www.upnp.org)
　　
　　● HAVi － “家庭音視頻互操作”用戶編程標準 (Home Audio Video interOperability)
　　
　　主要成員為Grundig AG公司(歐洲視音頻電子產品制造商)、日立、Thomson、東芝。其它成員還包括松下電氣、三菱電氣、飛利浦、夏普、索尼、TI及VividLogic等公司。HAVi規范專為家庭娛樂視音頻網絡而開發，提供多路視音頻數據流寬帶傳輸能力，并具有即插即用功能。它以1394物理連接為基礎，定義了一套應用編程接口(API)和中間件，用于在網絡上自動發現其它設備，并協調各設備之間的功能，保持不同家電之間的互操作性。同時HAVi還會開發與其它家庭互連標準之間的“對接”技術，如Jini和UPnP。(www.havi.org)
　　
　　2002年6月，飛利浦的科學家發表一種家庭-手機用戶接口網關(簡稱HAVi-WAP UI gateway)技術，它利用WAP(Wireless application Protocol)和HAVi實現手機對家電的控制和相互之間的數據交換。
　　
　　● Jini
　　
　　由SUN公司發明的、基于java系統的網絡設備編程標準。它的目的是使所有網絡設備的接入操作象普通電話一樣簡單，并使設備之間的互操作簡單到“極致”。它建立在Java的跨平臺能力之上，可在計算機、消費電子和移動終端等差異性較大的設備之間輕易地建立起網絡連接，可望在更高的層次上推動家網互連和3C融合。(www.jini.org)
　　
　　協調型組織
　　● DHWG －數字家庭工作組(Digital Home Working Group)
　　
　　2003年6月成立，由富士通、Gateway、惠普、英特爾、IBM、健伍、聯想、松下電器、微軟、NEC CustomTechnica、諾基亞、飛利浦、三星、夏普、索尼、意法半導體及Thomson等17家企業發起。該組織并不制訂具體的標準，而是利用現有成熟標準制訂互操作的指導框架，從而實現所有家庭設備的互通互連。這大概是目前業界發起成員最多、等級最高的標準組織。(www.dhwg.org)
　　
　　● IHA － Internet Home Alliance，互聯網家庭聯盟
　　
　　主要成員包括思科、GM、惠普、IBM、松下，SUN、惠而普等，微軟后來也加入，全部成員有30多家，還包括一些通訊設備、自動化軟件開發商及零售商等。該聯盟似乎主要解決白色家電在家網中的互連及接入互聯網，比如在出現故障時能夠與廠商自動接通以確定故障部位。今年廠商展示的IHA技術主要用于廚房設備。(w

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