【導(dǎo)讀】隨著家用電器，IT產(chǎn)品，通信產(chǎn)品在家庭內(nèi)的普及，家庭內(nèi)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，信息化，自動化需求應(yīng)運(yùn)而生，家庭網(wǎng)絡(luò)的概念隨之產(chǎn)生。情況進(jìn)行了分析，提出今后家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與應(yīng)用的發(fā)展趨勢。用新的體系結(jié)構(gòu)，開發(fā)新型的業(yè)務(wù)平臺，成為需要研究解決的重要問題。庭安全管理系統(tǒng)三者于一體的一個集成化系統(tǒng)。其中,家庭娛樂流媒體業(yè)務(wù)成為。目前家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)展最快的一個領(lǐng)域。怎樣更好的滿足家庭客戶的需要,又可兼顧。通幾乎沒有研究。解，也涉獵了Wifi在現(xiàn)在智能手機(jī)上的應(yīng)用。

　　

【正文】 字。通過鑒權(quán)后，鏈接字即被創(chuàng)建。 加密被用來保護(hù)連接中的個人信息，密鑰由程序的高層來管理。網(wǎng)絡(luò)傳送協(xié)議和應(yīng)用程序，可以為用戶提供一個較強(qiáng)的安全機(jī)制，需要注意的是，加密字節(jié)全不同于鑒權(quán)字。鑒權(quán)字具有靜態(tài)性，而一旦建立加密字，就由運(yùn)行在藍(lán)牙設(shè)備上的具 體應(yīng)用，來決定什么時候和是否需要修改加密字。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 21 藍(lán)牙技術(shù)作為一種新的技術(shù)的面試，解決傳統(tǒng)技術(shù)的布線問題，使得不必要出現(xiàn)一些的問題。 二、 藍(lán)牙技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 基于藍(lán)牙技術(shù)的智能家居系統(tǒng)，其硬件組成主要包括藍(lán)牙模塊、 MCU、傳感器網(wǎng)絡(luò)和家庭計算機(jī)，總體構(gòu)成如圖 ．從機(jī)由藍(lán)牙模塊、 MCU、傳感器組以及外部 RAM等組成 。 考慮到電話普及率高以及不同家庭的需要，系統(tǒng)可以通過電話線或互聯(lián)網(wǎng)與外界連接．其中與互聯(lián)網(wǎng)連接可以通過嵌入式 Modem直接連接，也可以通過家庭計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)連 接 ，后者可以由家庭計算機(jī)保存數(shù)據(jù)以及進(jìn)行傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合處理 。 下圖主機(jī)框圖中所示的藍(lán)牙模塊主要用于與控制中心交換數(shù)據(jù)和管理藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)鏈路；緊急開關(guān)供主人在室內(nèi)遇到緊急情況時使用；存儲器用于存儲各種數(shù)據(jù)．從機(jī)組組成藍(lán)牙傳感網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)據(jù)采集和家庭安防監(jiān)控靈活方便，擺脫了布線系統(tǒng)的束縛．用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)或電話控制家里電器的運(yùn)作并獲得其運(yùn)作信息。 正是由于藍(lán)牙技術(shù)的低成本、低功耗、高速率、高可靠性和兼容性等特點，使得基于藍(lán)牙技術(shù)的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能為人們所接受。 圖 硬件組成 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 22 為了避免同頻干擾的問題，系統(tǒng)采用時分 TDMA（ Time Division Multiple Access）復(fù)用技術(shù)，把系統(tǒng)主機(jī)與任意一臺從機(jī)之間的通信采用時分的方式分開，主機(jī)通過掃描的方式與各從機(jī)進(jìn)行點對點通信。 圖 2 所示為主機(jī)主程序流程圖．主機(jī)不僅負(fù)責(zé)各種不同類型子網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，而且還要完成家居智能控制和互聯(lián)網(wǎng)接入功能．它通過多種途徑（互聯(lián)網(wǎng)、有線電話、手機(jī)等）從多樣的外部網(wǎng)絡(luò)接收通信信號，實現(xiàn)遠(yuǎn)程信息交互。 圖 主機(jī)主程序流程圖 初始化階段，模塊先發(fā)送 HCI 命令，實現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備的復(fù)位、啟動、地址查詢、自動巡檢和跳頻算法等初始化操作，與主機(jī)建立藍(lán)牙物理鏈路和 L2CAP 鏈路．藍(lán)牙設(shè)備之間的無線數(shù)據(jù)通信通過 HCI 分組來實現(xiàn)．初 始化程序還要通過MCU 對藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送命令分組． MCU 每發(fā)送一個 HCI 命令分組后，都要接收從藍(lán)牙設(shè)備返回的事件分組、判斷命令、分析命令執(zhí)行情況，直到完成初始化操作。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 23 圖 從機(jī)藍(lán)牙數(shù)據(jù)處理程序流程圖 復(fù)位操作后使藍(lán)牙主控制器 HCI、鏈路管理器和射頻部分復(fù)位；讀數(shù)據(jù)操作是讀取發(fā)往 HCI 數(shù)據(jù)分組的最大長度和允許的數(shù)量；由 定時控制確定對藍(lán)牙設(shè)備是否周期性尋呼掃描其他藍(lán)牙設(shè)備或查詢請求。 圖 藍(lán)牙 ACL 通信流程圖 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 24 3. 數(shù)據(jù)包處理程序 由于傳感網(wǎng)絡(luò)中除數(shù)字（開關(guān)）量傳感器外，還有模擬量傳感器，所以，數(shù)據(jù)在傳送之前需要進(jìn)行相應(yīng)處理．需要將主要數(shù)據(jù)分割成一定格式的數(shù)據(jù) ,并增加諸如糾錯等一些額外的信息 (開銷比特 )，這個過程叫打包．解包是將有效的數(shù)據(jù)從噪聲和隨機(jī)數(shù)據(jù)中區(qū)別出來的過程．解包程序的好壞直接影響到系統(tǒng)識別有效數(shù)據(jù)的能力．解包程序應(yīng)能有效地辨別正確數(shù)據(jù)，降低誤碼率，提高系統(tǒng) 通信速率。 圖 數(shù)據(jù)發(fā)送、接收程序流程圖 （一）家庭環(huán)境控制 家庭網(wǎng)絡(luò)的一個重要功能就是對居住環(huán)境的控制，即自動或遠(yuǎn)程控制家庭的溫度、濕度、光照、空氣質(zhì)量和熱水器等。如今，環(huán)境問題已經(jīng)成為一個直接關(guān)系到人們身體健康，乃至生命安全的至關(guān)重要的問題，家庭環(huán)境也不容忽視。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以改善人們的生存條件，也可以提高家庭的生活質(zhì)量。 （二）能源監(jiān)視與管理 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 25 主要是指家庭中的水、電、燃?xì)夂凸┡亩〞r開關(guān)等?？梢宰詣雨P(guān)燈和關(guān)閉電器，節(jié)省開支；家中沒有人時，可以調(diào)節(jié)供暖的溫度；在電費較低的時段開啟電器。 （三）家庭流量計費 目前 ，大多數(shù)遠(yuǎn)傳計量系統(tǒng)采用如下方式：在各個房間內(nèi)的遠(yuǎn)傳表，通過專用的布線系統(tǒng)連接至各個節(jié)點流量控制器，再匯總到物業(yè)管理中心進(jìn)行上位管理。在家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中如果采用了藍(lán)牙技術(shù)，就會出現(xiàn)新的三表遠(yuǎn)傳流量計費系統(tǒng)的局面。 通過在支持藍(lán)牙的微芯片中置入相應(yīng)程序，并置入流量表中，可以去掉流量表與節(jié)點控制器之間的連線，使每個計量末端采用無線方式，降低系統(tǒng)由于線路損壞而帶來的系統(tǒng)故障，提高了系統(tǒng)的可靠性。 （四）安防系統(tǒng) 家庭網(wǎng)絡(luò)的基本目標(biāo)為人們提供一個舒適、安全、方便和高效率的生活環(huán)境。這就需要一個安全的家庭體系，其中既包 括人身和家庭財產(chǎn)的安全，也包括家庭設(shè)備的安全。為了實現(xiàn)這種安全體系，需要配備相關(guān)的防衛(wèi)措施，例如電子門禁、對講系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)、玻璃破檢測報警系統(tǒng)、室內(nèi)跑水檢測與報警系統(tǒng)、室內(nèi)有毒 /害氣體的檢測等。 報警控制器連接至社警鈴、報警指示燈、電話、若報警，可按預(yù)先設(shè)置的若干個電話號碼，自動拔通進(jìn)行報警，并報出家中具體是哪個系統(tǒng)報警了。 但是要實現(xiàn)上述功能需要藍(lán)牙技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)連接來實現(xiàn) 智能住宅從使用的角度來看是由三個使用網(wǎng)絡(luò)組成一即家庭網(wǎng)絡(luò)（ HOMENET）、小區(qū)管理網(wǎng)絡(luò)（ INTRANET）、國際互連網(wǎng)絡(luò)（ INTERNET）。通過對這三個網(wǎng)絡(luò)的充分應(yīng)用，才使網(wǎng)絡(luò)走入家庭，貼近生活，才能體現(xiàn)出正真意義上的智能住宅。而家庭中的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正是在這種強(qiáng)烈的需求愿望驅(qū)使下產(chǎn)生的，它屬于家庭網(wǎng)絡(luò)范疇，正是有了它，才使人們覺得網(wǎng)絡(luò)就在身邊，無處不在，才使人們在工作中、學(xué)習(xí)中、生活中能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和優(yōu)勢，高效、便捷、安全的生活。 家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術(shù)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。 這些功重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 26 能都是通過家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的家庭網(wǎng)絡(luò)控制器未實現(xiàn)的，家庭網(wǎng)絡(luò)控制器具有家庭總線系統(tǒng)、通過家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能、并和住宅以外的外部世界相通連?？梢赃@樣說，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能住宅的核心。由此可見，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在智能住宅中的重要地位。 家庭網(wǎng)絡(luò)控制器功能：通過總線與各種類型的模塊相連接，通過電話線路。計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、 CATV線路與外部相連接。通過利用個人電腦或網(wǎng)絡(luò)電視，主用戶設(shè)置控制命令（開關(guān)控制、時間表控制或聯(lián)動控制）。根據(jù)設(shè)置在內(nèi)部的時鐘功能，和內(nèi)部的軟件程序，執(zhí)行控制命令，并向單元控制模塊傳達(dá)命令 ，對聯(lián)接的各種家電進(jìn)行控制。 家庭通訊網(wǎng)主機(jī)：家庭通訊網(wǎng)主機(jī)實質(zhì)就是現(xiàn)在的 Inter機(jī)頂盒也叫網(wǎng)絡(luò)電視，主要完成 Inter、電腦、電視功能的融合，并且完成與小區(qū)管理中心的互連。家庭通信網(wǎng)絡(luò)單元由電話通信模塊、計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)模塊、 CATV模塊組成，有些還具有藍(lán)牙技術(shù)的接口，以利于將來藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備進(jìn)入家庭使用。機(jī)頂盒將是計算機(jī)技術(shù)與家用電器結(jié)合的先導(dǎo)，是數(shù)字化技術(shù)的先鋒，是家庭網(wǎng)絡(luò)的控制器。 家庭網(wǎng)絡(luò)控制器主機(jī)：是由中央處理器 CPU、通信模塊組成。它的主要功能是：通過利用個人電腦或網(wǎng)絡(luò)電視，由用戶設(shè) 置控制命令（開關(guān)控制、時間表控制或聯(lián)動控制）。根據(jù)設(shè)置在內(nèi)部的時鐘功能，執(zhí)行控制命令，并向單元控制模塊傳達(dá)命令，對聯(lián)接的各種家電進(jìn)行控制。 三、藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展中存在的問題 藍(lán) 牙技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的發(fā)展?jié)摿薮螅瑫r也面臨巨大的困難和技術(shù)難題。首先，由于藍(lán)牙技術(shù)使用的通訊頻段是 ISM頻段，這一頻段對所有的無線電系統(tǒng)都是開放的，像 HomeRF（家庭網(wǎng)絡(luò)）這些無線通訊標(biāo)準(zhǔn)都使用同一頻段進(jìn)行通訊，因此使用其中的任何一個子頻段都有可能遇到不可預(yù)測的干擾源。盡管藍(lán)牙技術(shù)采用的 跳頻擴(kuò)展技術(shù)是避免干擾的一項有效措施，但干擾依然存在。實驗顯示，在無線 LAN的信號開始傳輸后，藍(lán)牙的傳送速度降低了 2成；同樣受到藍(lán)牙干擾，無線 LAN的速度也會變慢，導(dǎo)致吞吐量明顯下降。在實用化方面，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于 ，重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 27 ，加上 ， 奪，將不僅在頻段資源上，更在應(yīng)用方面。 其次，是標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性。因為有眾多的 廠家在生產(chǎn)眾多的產(chǎn)品，而且藍(lán)牙又在不斷的更新協(xié)議，這些過多變化的協(xié)議和不同廠家的藍(lán)牙組件之間的互操作性都會影響藍(lán)牙的正常發(fā)展。藍(lán)牙產(chǎn)品的全面測試標(biāo)準(zhǔn)也制約了藍(lán)牙產(chǎn)品的推廣。對于通信產(chǎn)品來說，完成一致性測試、互連測試和性能測試是至關(guān)重要的，目前的藍(lán)牙測試標(biāo)準(zhǔn)對狀態(tài)轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)輸出的覆蓋率都非常小，即便按這些標(biāo)準(zhǔn)完成了軟硬件的測試，也難以保證藍(lán)牙產(chǎn)品的正確性。因此除非藍(lán)牙芯片在一系列的應(yīng)用中實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，否則對消費者不可能有強(qiáng)烈的吸引力。 藍(lán)牙技術(shù)面臨的第三個問題是價格問題。低成本和小型化是藍(lán)牙技術(shù)實現(xiàn)與普及的 關(guān)鍵，制約藍(lán)牙產(chǎn)品推出的因素中，芯片價格是一個大問題。因此，如果芯片價格不能降下來，就不可能大量生產(chǎn)藍(lán)牙芯片，而任何藍(lán)牙產(chǎn)品都離不開藍(lán)牙芯片，這就制約了藍(lán)牙產(chǎn)品的推出。另外，藍(lán)牙芯片在模塊設(shè)計和制造工藝上也存在問題。藍(lán)牙模塊的生產(chǎn)存在兩個技術(shù)問題：一是決定模塊小型化的安裝技術(shù)；二是包含天線在內(nèi)的最佳設(shè)計。藍(lán)牙芯片越小越便于安裝，應(yīng)用范圍越廣，但是制造成本會大幅增加，導(dǎo)致性能價格比不優(yōu)的問題。關(guān)于天線的設(shè)計與安裝也是個大問題。如果設(shè)備框體和內(nèi)部構(gòu)造不同，天線的特性將有巨大的變化。 盡管藍(lán)牙存在一些技術(shù)細(xì)節(jié)問題 需要解決，不過隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，相信這些問題會很快解決。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1]戴志濤，鄭巖 ． 以太網(wǎng) [M]． 北京：人民郵電出版社， 19998． [2]建亞，佘浩，王振凱 .現(xiàn)代交換原理 [M]． 北京：北京郵電大學(xué)出版社， 20xx． [3]孫維平 ． FTTx 與 PON 系統(tǒng)工程設(shè)計與實例 [M]． 北京 :人民郵電出版社， 20xx1 [4]蔣青， 呂翊 .通信原理與技術(shù) [M]． 北京：北京郵電大學(xué)出版社， 20xx． [5]應(yīng)曉蕊 ． 工業(yè)以太網(wǎng)的實時性研究系統(tǒng)設(shè)計 [D]． 浙江大學(xué)， 20xx [6],Mackay:Good Error Correcting Codes Based on Sparse Matrices[J],I EEE Trans Theory,1999,399431. 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[15]陳磊 ． 從現(xiàn)場總線到 工業(yè)以太網(wǎng)的實時性問題研究 [D]． 浙江大學(xué)， 20xx. 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 29 第四章 電信系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)況 第一節(jié) 基于電信系統(tǒng)的家庭 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)的定義著重強(qiáng)調(diào)了基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)物理位置是在家庭內(nèi)部，同時突出了家庭網(wǎng)關(guān)在基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)中的重要作用，將電信網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)和應(yīng)用延伸到家庭范圍內(nèi)。 一、家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計（論文） 30 網(wǎng)關(guān)與三個電信平臺連接： ①電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò) —— 提供電信業(yè)務(wù) 與應(yīng)用。 ②設(shè)備管理平臺 —— 負(fù)責(zé)完成家庭網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備如：家庭網(wǎng)關(guān)、機(jī)頂盒等的遠(yuǎn)程管理。 ③業(yè)務(wù)管理平臺 —— 負(fù)責(zé)完成業(yè)務(wù)的部署和控制。 ： ① 網(wǎng)絡(luò)接入功能實體（ work access entity， NAE），負(fù)責(zé)終結(jié)接入技術(shù)。 ② 家庭網(wǎng)絡(luò)核心功能實體（ home core entity， HCE），負(fù)責(zé)完成基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)核心功能，包括：家庭內(nèi)部設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程管理、 QoS、安全等。 ③ 功能處理實體（ functional p