网络家电未来趋势(上)

报告类别：调查报告
行业分类：家电
调查时间：2004年4月7日
调查机构：hc360慧聪网家电行业频道
报告来源：hc360慧聪网家电行业频道

报告内容：

1 前言

　　当今网络基础设施已经遍及全世界，Internet接入已不仅局限于个人计算机和工作站，各种电器也可以接入Internet。这得益于最新的数字与网络技术，诸如空调、冰箱、电视、洗衣机等许多消费电子设备以及打印机等办公设备都已成为“网络化”设备，这些设备我们称之为网络家电。

　　网络家庭已成为公认的下一个网络革命前沿目标，消费电子技术与Internet的交叉结合将会改变人们的生活方式，网络化电器将融入我们未来的生活。随着计算能力和网络技术的不断进步，全自动化的智能家庭概念已不是可望不可及。不久的将来，我们生活中的所有电器将能够互联并接入Internet。

2 电器网络化解决方案

　　2.1 网络电器系统结构

　　如图1所示，给出改造传统家用电器，使之网络化的系统结构。

　　2.2 网络模块的硬件结构

　　网络模块可以连接10/100BaseT以太网络，为实现该模块的功能，我们将使用两个控制器（如图2所示）。以太控制器负责物理介质上的以太通信，而MCU控制器负责以太控制器的设置和命令操作。MCU控制器仅运行被称之为协议栈软件的板级程序代码，协议栈软件由以太控制器的接口驱动程序和各种网络协议组成，这些网络协方钶以用于网络家电的远程通信。所有其它的部件和电路则用于对基本以太组件的支持和完成其它附加功能。（见图2）

　　网络模块上的Web服务器由存储在EEPROM存储器上的程序和数据所支持，它们包括html文件和图像数据等。MCU控制器可以取得来自于太网上的远程浏览器对网络家电的操作请求，并提取出串行存储器上相应的html文件和图像内容。MCU控制器通过I2C总线连接接口与传统家电相连，传递操作请求，同时将家电状态反馈数据打包成TCP包，并发送到以太网上，返回到发出请求的Web浏览器。

　　2.3 协议线——网络模块软件结构

　　网络模块实现Internet连接的机制是基于Internet协议栈，如图3所示，这些协议包括：（见图3）

　　①应用层——Web服务器和其它面向用户的软件，包括SMTP（简单邮件传输协议）、POP3（电子邮局协议）和HTTP（超文本传输协议）。

　　②传输层——确保建立在Internet层之上的通讯层面的可靠性，所谓可靠性是指检测和修复错误，例如漏包和误码。包括UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）。

　　③Internet层——完成从发送端到接收端数据传送的寻址与路由。包括IP（Internet协议）和ICMP（Internet控制信息协议）。

　　④网络访问层（也称链路层）——管理诸如以太网络的硬件界面。包括PPP（点对点协议）和Ethernet（局域网协议）。

　　⑤物理层——通讯介质，例如：双绞线、同轴电缆、电话线、无线和光纤。

　　网络家电的上层工作原理主要基于HTTP协议，超文本传输协议用于将文本和图像传送给Web浏览器。远程的Web浏览器通过网络家电上的Web服务器实现与网络家电的互联。

　　Web浏览器向网络家电发出请求或发送控制数据采用规定的信息传送格式。从Web服务器返回状态信息给浏览器的操作称之为“get”，发送数据给Web服务器上控制程序的操作称之为“post”。当浏览器发出“get“信号时，网络家电上的Web服务器会通过开放的TCP连接将html文件等信息返回给浏览器。“post”操作常用于将相关的控制数据传送给Web服务器上的程序。得到用来控制网络家电的数据后，网络家电将状态信息连同随机生成的html文件一并返回给浏览器，类似查找internet搜索引擎，返回搜索结果。

　　2.4 小结

　　采用上面所讨论的解决方案，我们研制了网络空调、电视、洗衣机、三防系统、网络摄像机等，推动了网络家电市场。

　　上述的方案通过分配给每一个电器以唯一的固定IP地址并都嵌入一个小Web服务器得以实现家电网络化，任何一个浏览器都可以监控网络家电的参数。但是，在具体应用时，受到许多实际情况的限制。Internet技术并非为小的嵌入式设备所设计，小的、低价的控制设备有着各自不同的特点，它们不同于计算机，家电有着不同的网络结构需求。
　

　　（全文结束）