基于IPv6的信息家电技术
基于IPv6技术的网络家电控制电路设计

的智能 , 并且支持某种统一 的、 标准 的通信协议 , 能够互相访问。 本文设计了基于 Iv P6技术 的家 电网络控制 电路 , 电路可 该
以完成在局域网以及广域 网下的数据传输任务 。系统的处理器 采用 片内具有 Iv/ P 46双协议栈 的网络控制器 , 该控制器 的应用 可提高 网络家电的控制性能 、 简化 了系统电路结 构、 缩小了软件
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器 ,负责 将单 片机 输入 / 出端 口的 r L电平 转 换 为符 合 输 r r R 一3 S 2 2标准的电平 。在设计 中采用 的收发器是 M X M公司 的 A I MA 50 A ,8 pn S P 封 装 , 供 电 电 压 + . X 6 C I2 一 i O 33 V, 符 合
3 串行 口模块 、
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三、 网络家 电控制 电路 的组成
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串行 口模块的功能主要包括两点 : 首先在程序调试 时, 它可以和计算机通信 , 实时反映处理其 中寄存器和 内存的现状 , 另外非常重要的一点在于, 它便于实现 了家 电之间相互访 问 , 如果两个家 电要相互访 问 , 通过串 口接入
Ab t c Ho p l n ei wa ml e c me yu e s mp tr sd e l mb d e t e p e S l ew t e s p sr t a me a p i c r yw lo d b s r . a s Co u e e p ye e d d i op o l ’ i i t t i n f h h e o e I f r t n t s T i t e i r g sa d sg t o fh r wa e a d s f r o ew r p l n e b s d o ft n omai i . h s h s b i e e in meh d o a d r n ot e fr n t o k a p i c a e n h o me s n wa a
IPv6信息家电控制界面的自动生成技术

rs e t l ae yc n rl ifr aina pin e nrl c o dn OAE T es d e e t I t t ae a e ie 1 ei ni twa o t s no d ag o m t p l c s e t l a c r igt S o a c ay o h t yp r cs ne tw yd v c ( u f me g GD) .. V1 0
TI AN n c e g , Ho g h n CHEN i g, P n ZHANG i, U ibn , AN i g i Be LI Jn i BI J n q
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第 3 卷 第 3 3 期
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工
程
20 0 7年 2月
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No3
浅谈IPv6、物联网及云计算在三网融合中的运用

r广电的物联网及云计算,很难进行二网业务的合并,物联网是广电新媒体业务的推广,云计算是实
现广电新媒体毒业务的保证,做好IPv6、物联网及云计算在广电新媒体的应用,才能保uE广电新媒体 长期稳定,健康有序的发展。
浅谈IPv6、物联网及云计算在三网融合中的运用
2.1基于广电新媒体业务特点的应用 视频业务和文本信息的区别在于:视频业务要求网络“永远在线”,要求端与端的连接,IPv4协议以 分组交换传输数据,不适应视频业务,在传统的互联网上传输视频业务,视频数据要经过多个路由分组交 换后才到达用户,这些分组交换的路由,有一个出现网络“瓶颈”,必将影响用户视频的播放。IPv6优化 了地址结构以提高选路效率,提高了数据吞吐量,以适应视频通信大信息量传输的需要,IPv6还加强了组 播功能,实现基于组播、具有网络性能保障的VC视频会议、高清晰度数字电视、VOD视频点播、网络视 频监控应用。另外IPv6提升了QoS品质,对各种多媒体信息根据紧急性和服务类别确定数据包的优先级。 IPv6协议中包含了一套用于保护IP通信的IP安全协议(IP Security,IPSec)。IPSec是IPv4的一个可选扩 展协议,也是IPv6的一个组成部分,对所有IPv6节点,IPSec是强制实现的。因此,当建立一个IPv6的 连接时,可以得到一个安全的端到端连接,通过对通信端的验证和对数据的加密保护,使敏感数据可以在 IPv6网络上安全地传输,确保广电三网融合新媒体信息安全。 2.2基于广电新媒体网络拓扑结构的应用 广播电视网络的网络拓扑结构为总线型,新媒体新业态要求总线型和环型网络相结合,以保证数据的 可靠传输,但不管是环型还是总结型网络拓扑结构,其网络管理是以总线型进行配置管理,即在网络上的 设备地位是平等的。而电信网络是星型网络拓扑结构,所有用户必须通过中心结点(电信机房)进行通信, 如果中心结点出现故障,势必影响到所有用户,广播电视网络的网络拓扑结构更适合三网融合新媒体业务 要求。以IPv6为核心技术的总线型广电新媒体,以端与端的连接取代分组交换网络,加上海量的IP地址, 每人能拥有一个或多个IP地址,配备相应的计算机设备,都可以做到随时在线,连接全球。其次,可给电 视机、冰箱、微波炉、空调、洗衣机、监控设备等分配固定地址,以利于它们与Internet的连接,极易实 现物联网。再者,由于IPv4无法实现端对端通讯的需求,多年来极大制约互联网技术和业务上的发展,IPv6 可以不受限制地提供IP地址,确保了端到端连接,端到端连接是实时通信,保证广电核心业务的可靠开展, 促进云计算的运用。 2.3基于广电新媒体业务管理和信息安全的应用 新技术必带来新挑战,广电从单一单向的模拟信号转换为综合双向的数字信号,必须用新技术进行业 务上的管理,可控、可管、可信、可扩是广电新媒体的最基本要求,基于IPv6核心技术的广电新媒体网络, 可以实现机顶盒与IP地址绑定,层次化地对省级、市级、区级及各小区进行IP地址分段管理,便捷地在 播控平台上实现计费功能,改变了传统的收费模式。现行的互联网网络用户是通过装有NAT模块的防火 墙间接地访问Internet的。NAT模块检查所有通过的数据流,并进行地址转换。由于NAT的介入,防火 墙内部的机器无法建立和外部主机的端到端安全连接,无法保证数据报可以不被修改地得到传送。IPv6配 备了IP安全保护功能,能够根据IP地址由服务器来特定通信对象(iR备)。能实现高度的安全保护;通 过采用IPSec,IPv6还能够轻而易举地实现端到端的暗号化通信。国家强化网络信息安全和文化安全监管, IPv6能够更好进行实名登记,进行IP地址与设备的MAC绑定,极大杜绝了网上诈骗等犯罪行为,保证网 络信息安全和文化安全,推进广电新媒体网络健康有序的发展,推动各项业务的快速发展。如今“人们越 来越多的依赖网络,人们的越来越多的行为都建立在网络上”,广电新媒体网络将会相继出现在智能家居、 家庭网站、个人网站、电子商务、网上办公、远程教育、网上会议等一系列现代化网上社会活动上。
新一代网络技术IPv6在智能家居中的应用研究

新一代网络技术IPv6在智能家居中的应用研究随着物联网和智能家居的快速发展,网络技术也不断向前推进。
IPv6作为新一代网络技术,其在智能家居中的应用研究也日益受到重视。
本文将从IPv6的特点、智能家居的应用场景、IPv6在智能家居中的应用案例以及IPv6在智能家居中的未来发展方向等方面,进行深入研究和探讨。
一、IPv6的特点IPv6是指互联网协议第6版,是为了解决IPv4地址资源不足和现有协议的不足之处而设计的新一代网络协议。
IPv6相比IPv4主要具有以下几个特点:(1)地址空间更大IPv6地址空间增加了很多,它的地址长度为128位,比IPv4的32位长四倍。
IPv6的地址空间足以支持全球物联网中的所有设备。
(2)安全性更高IPv6支持IPSec,这是一种通用的加密和身份认证协议,可为数据包进行加密并验证数据包的来源和完整性。
同时IPv6在网络层面上为设备安全提供了基础架构,在智能家居中有着重要的应用。
(3)带宽利用率更高IPv6支持多播,可实现一对多通信,有效节省网络资源和设备开销,并能够提高网络的带宽利用率。
(4)流量识别更简化IPv6在协议中引入了流标记(Flow Label),用于识别与同一流相关的数据包,这对于智能家居应用中传输视频和音频等需要实时性的数据十分重要。
二、智能家居的应用场景智能家居是将物联网技术与生活应用场景相结合,让各种普通的家电设备和智能设备连接到互联网上,实现智能化、自动化的家居生活。
目前智能家居的应用场景主要分为以下几个方面:(1)智能安防智能门锁、智能监控摄像头和智能报警系统等设备,可以使用户随时随地得到房屋内外的安全保障。
(2)智能家居控制智能电视、智能音箱、智能灯光、智能窗帘等各种家电设备,通过智能家居控制中心的统一管理和控制,实现全场景、智能化的控制。
(3)智能环境调节智能温控器、智能空气净化器、智能电风扇等设备,可以自动根据温度、湿度和空气质量等因素调节房屋环境,让用户的生活更加舒适。
ipv6实际应用案例

ipv6实际应用案例IPv6实际应用案例。
IPv6是互联网协议第六版,它是IPv4的升级版本,旨在解决IPv4地址枯竭的问题。
随着互联网的快速发展,IPv6的实际应用案例也越来越多。
本文将介绍一些IPv6实际应用案例,以便更好地了解IPv6在不同领域的应用情况。
首先,IPv6在互联网服务商中的应用案例。
随着IPv4地址的枯竭,互联网服务商纷纷开始采用IPv6来为用户提供互联网接入服务。
例如,中国电信、中国联通等运营商已经开始在其网络中部署IPv6,以满足用户对更多IP地址的需求。
同时,全球范围内的互联网服务商也在积极推动IPv6的部署,以应对IPv4地址的短缺问题。
其次,IPv6在企业网络中的应用案例。
随着企业规模的不断扩大和业务的不断增多,对IP地址的需求也越来越大。
IPv6的大地址空间可以很好地满足企业对IP 地址的需求,因此越来越多的企业开始在其内部网络中部署IPv6。
例如,一些大型互联网企业和科技公司已经开始在其内部网络中采用IPv6,以满足其业务发展的需求。
另外,IPv6在物联网中的应用案例也非常广泛。
随着物联网设备的不断增多,对IP地址的需求也越来越大。
IPv6的大地址空间可以很好地满足物联网设备对IP 地址的需求,因此越来越多的物联网设备开始采用IPv6。
例如,智能家居、智能城市、智能医疗等领域的物联网设备已经开始广泛采用IPv6,以满足其对IP地址的需求。
此外,IPv6在移动互联网中的应用案例也非常突出。
随着移动互联网用户数量的不断增加,对IP地址的需求也越来越大。
IPv6的大地址空间可以很好地满足移动互联网用户对IP地址的需求,因此越来越多的移动互联网运营商开始在其网络中部署IPv6。
例如,中国移动、中国联通等运营商已经开始在其移动网络中部署IPv6,以满足移动互联网用户对IP地址的需求。
总之,随着IPv4地址的枯竭和互联网规模的不断扩大,IPv6的实际应用案例也越来越多。
无论是在互联网服务商、企业网络、物联网还是移动互联网中,IPv6都发挥着越来越重要的作用。
IPv6技术的应用及发展趋势

IPv6技术的应用及发展趋势IPv6是Internet协议的第6个版本,是下一代IP协议,相比较IPv4,IPv6提供了更加广阔的地址空间、更好的路由和网络配置、更多的移动性和安全性,并且还具有更强的透明性和互操作性。
目前,越来越多的公司和组织开始使用IPv6技术。
在企业网络应用方面,IPv6可用于解决地址瓶颈和提高网络安全性。
同时,IPv6可用于物联网、云计算等领域。
IPv6技术在物联网领域的应用日益广泛。
物联网是一种互联网的发展模式,其最大的特点就是将任何物品通过互联网连接在一起。
IPv6技术提供了更广的地址空间,能满足无限增长的物品连接需求。
而且,IPv6的流量标签机制可以帮助物联网设备进行快速定位和流量控制,提升网络质量和安全性。
IPv6技术在云计算领域的应用也非常广泛。
云计算是指通过互联网将大规模的计算任务、存储任务、数据处理任务等分布在多台计算机上,实现资源共享、高效利用和成本优化。
IPv6技术可以帮助云计算系统实现更高效的端到端通信,更高的可扩展性和更好的安全性。
除了应用领域之外,IPv6技术的发展趋势也值得关注。
IPv6技术在路由协议、网络管理、移动性和QoS等方面都有了重大的进展和创新,这些技术的应用和发展将更好地支持IPv6的实现和应用。
路由协议方面,IPv6支持现代的路由协议,例如OSPFv3、ISISv6和BGP4+,这些协议能够更好地支持IPv6的配置和拓扑管理,实现更高效的路由选择和流量分布。
网络管理方面,IPv6技术提供了更丰富的网络管理工具和优化方式,例如SNMPv3、IPFlow等,这些工具和方式将帮助网络管理员更好地管理IPv6网络,并实现更高效的透明性和互操作性。
移动性方面,IPv6技术支持移动IPv6,这是一个基于IP层的移动性协议,能够更好地支持移动设备的接入、手动切换和地址分配,大大提高了移动设备的可用性和导航服务。
QoS方面,IPv6技术支持基于标准的系统与流量的QoS处理,能够实现更加细致和精确的流量控制和优化。
IPv6技术在数字家庭中的应用研究

【 关键 宇】 数字 家庭 , v , v : I 4I 6 P P
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20 0 6年的应用研究
刘 玮 1 , 2
(. 军 航 空 工 程 学 院 山 东 烟 台 24 0 2鲁 东 大 学 山 东烟 台 24 2 1海 600 . 6 0 5)
【 要】 摘 :与 Itme 紧密融合是数 字家庭 的最终 目标之一,本 文分析 了数字 家庭的现状和基 于 Iv ne t P 4技术构建数 字家
境 , 接 家庭 中 的各 种 信 息 终 端( P 信 息家 电 、 络 电话 等) 连 如 C、 网 , 提供 集 成 的 语音 、 据 、 媒 体 、 制 和管 理 等 功 能 , 数 多 控 并通 过 家 庭 网 关设 备 与 It t 联 。 现 信 息 在 家 庭 内部 终 端 之 问 、 网 ne 互 me 实 内 与 外 网之 间 的 流通 和 共 享 .使 人 们 能 够 在 家 庭 中便 利 的享 受 生 活 、 习 和 工作 。 学 数 字 家庭 概 念 的 提 出起 始 于 2 0世 纪 9 0年 代 .随着 科 技 的 进 步, 尤其 是 信 息 家 电技 术 以及 网络 技 术 的 日新 月 异 。 字 家 庭 数 的 内涵 也 在 不 断 丰富 和 更 新 .已 经逐 渐成 为一 个 引人 注 目的 领 域 。 是 近 几 年来 宽带 互 联 网 络 的 普 及 . 尤其 使数 字家 庭 市 场 呈 现 大 幅度 增 长 趋 势 . 威 市 场 研 究 机 构 的 预 测 显 示 。 2 0 权 到 07年 全 球 数 字 家 庭市 场 规 模 将 高 达 12 0 6亿 美 元 . 而我 国数 字 家 庭 规 模 也 将 达 到 10亿 元 人 民 币 。 5 数 字 家 庭 在 国际 国 内都 是 一 个 比 较新 的领 域 . 目前 从 事 数 字 家 庭 标 准 化 的 组 织 比 较 多 , 国 外 有 D N 、I 2 、 Pl、 L A r1 T U | J P
IPV6在家电的应用

四、基于IPv6 的智能化家居基本架构
以 IPv6 技术为基础实现智能家居和家电信息化 需要从家电和家居着手,体现在 “搭建 IPv6 家庭网 络、接入家电” 和 “实现家电的信息化应用” 两个 方 面。前者主要指网络层采用 IPv6 技术连接家电,家 电或者直接支持 IPv6 协议、或通过某种代理来支持 IPv6 协议;后者主要指作为一种特的网络应用,信 息化家电应用具有自身的特点,需要特殊的应用
第一部分
IPv6在家电中的应 用
随着信息化的推进,IPv6也在向广大人民的 生活推进。从发达国家向发展中国家从城市向 农村迈进,给人民的生活带来很多的便利。 全球 正在启动IPv6地址升级,目前IP地址短 缺, 为了解决全球IP地址枯竭问题,世界范围内由 IPv4向IPv6的协议转型已启动。
一、各界对IPv6的看法
外相关研究单位和家电厂商对它的理解并不完 全相同。 比较常见的一种看法是: 1、家电信息化就是把网络浏览工具集成到家电 中,通过家电实现上网,LG 已经有可以用来 上网的网络电冰箱产品发布?
2、从我们的理解来讲,家电信息化由多个具体而实
在的家电功能扩展组成,信息化的家电除了沿用传 统的方式、作为一个个独立的个体扩展其功能之外, 由它们组成的智能家居更可以从根本上提高人们的 生活品质。这需要存在这样一种技术把独立的家电 连接成一个整体,进一步实现多家电的统一访问、 远程监控和家电协作等多种新型应用,从根本上为 传统家电的使用方式带来变革。
1)家电成员管理和信息存储:为了更好地实 现支撑环境,家庭服务器起到了 非常重要的作用。它相当于智能家居的集中控制器。一 方面,它用来存放 关于每个在线家电的基本信息、可以完成的功能信息和访问方式信息等 等,管理家电成员;另一方面,它接收各种家电访问要求,根据家电可提 供功能和访问的要求,组织和操纵多种家电完成用户的要求。 2)家电入,出通信协议:信息家电或家电代理通过家庭网络入,出通信协议 通知家庭服务器 家电信息。 3)信息家电访问协议:家庭服务器在确定了 对某个家电实施某种操作之 后,通过该协议执行操作。 比较可以应用于信息家电支 撑环境的几种技 术之后,我们最终确定采用 UPnP (universal plug and play)技术。这是 一项由微软最早提出的技术,截止 2004 年 8 月 31 日,已有 711家厂商 宣布在其产品中支持该项技术。
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家庭服务器:
– – – – 家庭网络的核心 连接家庭网络和互联网 管理家庭网络 支持家电访问
10
家庭网络和信息家电
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家庭网络核心技术
家庭网络组网和家电设备接入 家庭网络中间件(HNM,Home Network Middleware)实现家庭成员间通信 家电成员宣告,注册和管理 家庭网络中的安全机制 来自于家庭外部的远程家电访问支持 来自于家庭内部的家电访问支持 家电代理的设计与实现 12
– 实现家庭网络通信标准和家电设备特殊命令转 换 – 代理发布新成员宣告 – 代理提供设备配置和功能描述 – 执行操作命令如:开/关,切换,音量调整等
不同的家电提供不同的家电代理,如:空 调代理,摄像头代理,音响代理等
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过渡时期工作流程
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应用场景1—用单一遥控器开启电视
电视第一次加电,
– 电视代理代表电视宣告加入家庭网络 – 电视代理代表电视公布可支持的操作和操作方式, 如:开,关,频道调整等等 – 家庭服务器接收电视加入家庭网络的请求,存储电视 标识,基本配置信息,可支持操作和操作方式 – 家庭服务器公布电视信息
通过网络请求转发摄像头音视频信息
– 家庭服务器接收网络请求 – 通过摄像头代理把信号转发命令发送给摄像头 – 通过代理,家庭服务器把音视频信息转发到用户桌面
21
谢 谢!
22
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4
实现信息家电应用的基本技术问题
信息家电互联形成家庭网络 信息家电:
– 提供一定的智能 – 拥有自己的网络标识 – 可以支持或不支持网络功能,逐步过渡到都提供网 络支持
家庭网络接入互联网 信息家电访问方式:
– 家庭外部:了解家里情况,远程监控家电 – 家庭内部:家电统一监控,单一遥控器或设备联动
5
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核心问题5—家电访问
远程家电访问:来自于家庭外部的家电 设备操作 本地家电访问:来自于家庭内部的家电 设备操作 访问支持:基于Web技术,采用统一操 作面板接收操作请求 家电服务器:接收访问请求,根据在线 家电设备配置信息,调度并向家电设备 发布操作命令
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核心问题6—家电代理
代表不支持IPv6的传统家电设备
3
信息家电应用
带来新的通信,娱乐和教育方式
– VoD:点拨电视节目替代收看电视节目 – 媒体中心:家庭中各种音视频设备的协作和 联动 – 家庭课堂:传统教学方式的一种变革 – 智能家居:家庭生活方式的一种转变 – 其他应用
把互联网悄然放在家电消费者的手上 实现家庭间数据,音视频信息共享 发展趋势和目标:家电智能化和网络化
7
家庭网络接入互联网
FTTH: Fiber To The Home ADSL: Asymmetrical Digital Subscriber Line PSTN:
– Public Service Telephone Network – Public Switched Telecommunications Network
– – – – 家电设备加入,退出家庭网络的通信机制 家电设备功能宣告通信机制 家电设备命令调用机制 新家电发现机制
家电设备参加通信的方式:
– 直接接入家庭网络主干的家电支持HNM – 家电代理代表传统家电使用HNM
14
核心问题3—家电成员管理
家庭服务器:家电成员的管理和调度中心
– – – – – 统一表示家电设备信息 为家电设备分配地址 管理家电成员加入和退出家庭网络 接收家电成员功能宣告和注册请求 存储在线家电成员身份,基本配置信息,可提供的功 能,以及访问方式
Cable 电力线
8
IPv6非常适合信息家电应用
巨大的地址空间 (128位) 自动配置 每个家电拥有 自己的标识 家电上网更简单
内嵌安全机制
提高家电安全
9
基于IPv6的信息家电应用设计
家庭网络主干:IPv6 over Wireless LAN 家庭网络成员:
– 支持IPv6的家电:直接接入家庭网络主干 – 不支持IPv6的家电:通过家电代理接入
家电设备:家庭网络的成员
– – – 加入家电网络时报告身份 通知和宣告可完成的功能 退出时通知家庭服务器
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核心问题4—安全管理
远程家电操作请求的访问控制和安全管理
– 对来自于家庭外部的家电请求的安全管理 – 身份认证,访问者管理和访问者授权
家电访问中的安全控制和管理
– 应用于:内部或外部的家电访问,家电联动 等情况 – 数据和控制命令传输过程的安全管理 – 管理命令发送方和接收方的身份识别与授权
核心问题1—组网和接入
家庭网络主干
– IPv6 over Wireless LAN
家电设备接入方式
– 直接接入家庭网络主干 – 通过家电代理接入家庭网络主干
互联网接入方式
– FTTH – PSTN
13
核心问题2—通信机制
通过家庭网络中间件(HNM,Home Network Middleware)实现成员间通信
单一遥控器开启电视
– 在遥控器页面多种在线家电中选择需要遥控的电视机 – 操作电视机遥控器面板 – 通过电视代理把开启操作命令发送给电视
电视设备不需要改动
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应用场景2—通过网络查看家里情况
摄像头第一次加电,
– 摄像头代理代表摄像头宣告加入家庭网络 – 摄像头代理代表摄像头公布可支持的操作和操作方 式,如:开,关,角度调整等等 – 家庭服务器接收摄像头加入家庭网络的请求,存储摄 像头标识,基本配置信息,可支持操作和操作方式 – 家庭服务器公布摄像头信息
基于IPv6的信息家电应用 (e-Home)
陈 萍 博士 北京大学计算中心 pchen@
1
消费电子的数字时代已经来临
时钟 磁带录像机 光学照相机 家用电器 电子时钟 DVD 数码相机 信息家电
2
信息家电和智能家居
回家之前,打电话预先启动家里空调 在办公室看看家里是否正常 根据室外光线和室内温度自动开启和关 闭窗帘 根据室内光线调节灯光照明度 单一遥控器操作所有家电 冰箱自动检测食物是否过期,通过网络 自动订购食物 ……
信息家电发展进程
6
信息家电应用的基础—家庭联网
Hale Waihona Puke 不需要重新布线的联网方式:– 电力线网络(Powerline),有线电视网络 (Cable),电话线网络(Phoneline)等
需要重新布线的联网方式:
– Ethernet,IEEE 1394/Firewire,等
无线方式:
– BlueTooth & 802.15 – 无线局域网,如:IEEE 802.11 – 其他方式