【摘要】文章從電子、通信、建筑業、家電四個領域分別介紹了我國智能家居相關技術標準化現狀,隨后分析了國外在家庭網絡、綜合布線及總線技術、無線通信技術和智能建筑及多媒體方面的多種標準共存現狀,最后給出了智能家居技術發展建議,提出采用標準與非標準并舉方式發展智能家居技術,指出制定智能家居技術標準的若干方向。
【關鍵詞】物聯網 智能家居 標準化 無線通信技術
1 國內標準化現狀
我國政府對智能家居產業的重視程度逐步提高,工業和信息化部、發展和改革委員會、科技部已將家庭網絡列為未來中國高新技術發展領域的重點方向之一。而早在政策升溫之前,國內一些有產業前瞻性的企業已經在家庭網絡的技術研究、標準制定、產業推進等方面加大了投入力度,力圖在產業規模化之前占領市場先機。智能家居關聯的技術、產業眾多,而統一的技術標準體系可以理順關系,為產業的發展提供規范和引導,利于實現產品的互操作和產業規模化。經過幾年的發展,中國已經在電子、通信、建筑業、家電等幾個領域出臺了首批結合中國產業基礎、針對中國市場需求的智能家居標準。
(1)電子信息領域
智能家居是傳統電子信息產業發展的驅動力之一,它的應用推廣是產業升級換代的一個環節。因此,原國家信息產業部(現國家工業和信息化部)在家庭網絡標準領域首當其沖,先后組建了“信息產業部家庭網絡標準工作組”和“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”等兩個部直屬標準工作組,并成立了“數字電視接收設備與家庭網絡平臺接口標準”工作組,該工作組以海爾集團為組長單位,其目的是制定家庭網絡系統平臺標準,共同開發擁有自主知識產權的相關標準規范。2004年7月26日,海爾集團聯合其他六家致力于中國家庭網絡產業的企業發起組建了“e家佳聯盟”。這些組織聯盟單位在消費電子和信息設備同時開展技術攻關與標準研究,并于2005年發布了“信息產業部家庭網絡標準工作組” 、“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”、“e家佳聯盟”提出的標準,列舉如下:
◆SJ/T11311-2005 《信息設備資源共享協同服務 第4部分:設備驗證》;
◆SJ/T11313-2005 《家庭主網接口一致性測試規范》;
◆SJ/T11315-2005 《家庭控制子網接口一致性測試規范》;
◆SJ/T11316-2005 《家庭網絡系統體系結構及參考模型》。
基于上述標準,中國電子技術標準化研究所積極組織相關國內企業在IEC/TC100提交了家庭多媒體網關規范(現已進入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯系列技術標準(現已進入FCD或CD階段)。
國內企業力圖通過國際標準化的方式,實現中國自主技術的國際化,爭奪技術標準制高點,同時為自主標準與國際技術標準的兼容和融合提供可操作的平臺。
(2)通信領域
在電信業,智能家居可作為電信網絡的延伸,將高速數據業務引入家庭內部,構建服務于電信業務的終端網絡,有利于豐富電信業務模式,帶來更多的商業利潤,因此它被電信業當作未來發展的重點業務之一。
2005年,中國通信標準化協會組建了家庭網絡特別工作組,研究基于電信網絡的家庭網絡技術標準。原信息產業部于2006年頒布了首批2個標準:
◆YD/T 1449.1-2006 《基于公用電信網的寬帶客戶網絡設備技術要求 第1部分:網關》;
◆YD/T 1448-2006 《基于公用電信網的寬帶客戶網絡總體技術要求》。
上述2個標準初步解決了家庭網絡的電信網關與電信網絡的銜接問題。
隨著3G的開展,與第三代通信網絡有關的IPv6也成為推動智能家居發展的重要標準內容,目前,中國IPv6標準化工作已經啟動。首批列入標準制定的內容包括IPv6基本協議、IPv6網絡總體要求、鄰居發現、無狀態地址配置、移動IPv6、路由協議OSPF和BGP4等。以后將分批陸續制定相關的中國IPv6標準。3GPP已與IETF合作制定出與IPv6相關的移動通信標準。中國作為3GPP的主要參加方之一,正提出與輕量級IPv6相關的移動通信標準。
(3)建筑與社區信息化領域
據國家標準化管理委員會要求,2003年,國家建設部牽頭成立了《建筑及住宅社區數字化技術應用》國家標準編制委員會,負責起草用于社區物業管理、建筑與家庭的安防、報警、三表等系統的標準化工作。國家標準化管理委員會于2006年頒布了由國家建設部制定的《建筑及居住區數字化技術應用》系列國家標準,包括四個子標準:
◆GB/T 20299.1-2006《建筑及居住區數字化技術應用第1部分:系統通用要求》
◆GB/T 20299.2-2006《建筑及居住區數字化技術應用第2部分:檢測驗收》
◆GB/T 20299.3-2006《建筑及居住區數字化技術應用第3部分:物業管理》
◆GB/T 20299.4-2006《建筑及居住區數字化技術應用第4部分:控制網絡通信協議應用要求》
2008年4月,全國智能建筑及居住區數字化標準化技術委員會(SAC/TC426)”獲得國家標準委員會的正式批復(國標委綜合【2008】108號)。其工作領域與國際標準化組織ISO/TC205 WG3建筑物環境設計技術委員會建筑物控制系統設計工作組相關聯,主要負責全國智能建筑及居住區數字化標準化的技術工作,包括智能建筑及居住區數字化技術、標準制修訂,相關產品檢測、認證等。2009年6月6日技術委員會(SAC/TC426)正式成立,并在京召開了成立暨第一次工作會議。技術委員會主要負責智能建筑物數字化系統領域國家標準的制修訂工作。
(4)家電行業
家電產業特別是傳統白色家電行業對于家庭網絡應用同樣存在自身需求。為了能夠將通信體制落實到家電終端,在中國家用電器研究院于2006年成立了標準工作組,負責起草用于白色家電的網絡家電控制規范。
國家發展和改革委員會于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網絡家電通用要求》。該標準解決了白色消費電子產品中的網絡家電終端產品內部與家庭網絡接口的技術要求,其技術標準也部分支持了信息產業部頒布的家庭網絡標準技術標準。
(5)中國家庭網絡標準的未來走向
從已頒布的標準來看,中國電子信息產業在家庭網絡技術標準化進程中一直是一支重要的主導力量,電子信息產業發展的速度和活躍性使之有可能影響中國家庭網絡產業發展的方向。通過幾年的推進,在完善已有技術體系的基礎上,電子信息領域率先提出了國家標準制定計劃,力圖促進在更多的行業使用已有技術體制,推動多行業共進的局面。2007年12月,國家標準化管理委員會批準了由“信息產業部家庭網絡標準工作組”和“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”骨干單位提出國家標準立項計劃共19項(略)。
因電信領域網絡側設備、協議還需要不斷完善,尤其是物聯網的發展給智能家居帶來新的內容,因此近期基于物聯網的智能家居還需要進一步開展標準化工作。
2 國外標準化現狀
智能家居的國際標準還缺乏完整的體系,而且智能家居的不同環節都有多種標準共存,如家庭網絡、綜合布線、通信技術等方面都存在此類現象。
(1)家庭網絡
關于智能家居的國際標準,目前主要集中在家庭網絡方面,家庭網絡的國際標準目前是多種并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等協議。各家標準還存在需統一的問題。
1998年5月,松下、索尼、夏普、東芝以及飛利浦等8家公司成立標準制訂團體HAVi推動協議會,將電視機、錄像機以及大容量硬盤等視聽家電通過IEEE1394接駁到網絡上,并通過各個家電網絡進行遠程操作以及收發動態圖像數據的技術,2000年1月份公布了該標準的正式版本1.0。
HomePlug是美國家庭插電聯盟(HomePlug Powerline Alliance)的電線通訊標準接口之一,該標準由近50家公司共同制定,現時版本為1.0,其技術規格可把多組設備透過供應電源的電線互相聯系,而經HomePlug認證的產品可應用在個人電腦或支援以太網、USB及802.11的設備。
HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭電話線網絡聯盟的簡稱,該聯盟是一個非盈利性組織,致力于協調采用統一標準,統一電話線網絡的工業標準。該聯盟在1998由11個公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多個公司加入,涉及的領域包括:網絡、電信、電腦硬件及其他電子工業。HomePNA接入方式是眾多家庭網絡接入方式競爭方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被國際電聯(ITU-T)接受成為國際標準(G.9954)。
(2)綜合布線及總線技術
智能家居還涉及到綜合布線等技術內容,在綜合布線技術標準中,ITU發布了G.hn通用標準,涵蓋家庭電力線網絡、電話線和同軸電纜等基礎設施。此標準將允許每秒1GB的速度。而同軸電纜多媒體聯盟(MoCA)和HomePlug電力線聯盟也提出相應的標準,目前在此層面上的標準還缺乏統一。
現場總線控制技術是智能家居中控制技術的重要應用,具有數字處理和雙向高速通訊的能力,分散控制,網絡規模大且具有高度的穩定性。目前世界上現場總線的標準有200多個,有很多應用于建筑物的總線技術,它們中大多數是某個具體應用的解決方案。當前國際上具有代表性的現場總線技術與產品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。在智能家居領域常見的現場總線標準有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks為80年代美國Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark協會的推動,由于其技術的先進性獲得廣泛支持,LonWorks總線已成為美國國家標準。
(3)無線通信技術
智能家居環境下,涉及到無線通信技術實現家居各個元素之間的互聯及互通,目前適于智能家居的技術主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多種方案。
802.11b技術,是IEEE的無線局域網標準,目前802.11b、g標準已經完善,802.11n和UWB標準正在審定中。WLAN以其移動性和便捷性受到各方的青睞,尤其是基于OFMA和MIMO技術的802.11n的出現使之成為大眾所期望的終極互聯技術。經過多年的技術討論,802.11n的draft4.0已經通過,困擾11n的標準問題和互通問題也有望得到徹底解決。802.11n技術能帶來高達600Mbps的理論帶寬以及更高的無線覆蓋能力,使得無線承載多媒體應用,尤其是視頻媒體成為可能。當然作為一種無線技術,在家庭應用時受限于功率以及家庭建筑的影響,仍然不可避免地存在覆蓋問題以及在傳輸質量上無法達到有線傳輸的效果等問題。
藍牙技術是一種廉價的、低功能的無線網絡技術,用戶可以控制10m之內的藍牙設備。工作在2.4GHz頻段,數據速率為1Mbps。
HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會于1997年成立的,其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網。它推出HomeRF的標準集成了語音和數據傳送技術,工作頻段為10GHz,數據傳輸速率達到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。HomeRF是對現有無線通信標準的綜合和改進:當進行數據通信時,采用IEEE 802.11規范中的TCP/IP傳輸協議;當進行語音通信時,則采用數字增強型無繩通信標準。該標準與802.11b不兼容,占據了與802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz頻率段,應用范圍主要是在家庭網絡中使用。
M2M是智能家居結合移動通信網絡的無線通信技術,越來越受到電信運營商的重視,3GPP在M2M標準制定方面已經開展了大量工作,3GPP SA1工作組在2005年9月開始就針對M2M進行了研究,到2007年底完成了研究報告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月開始了TS階段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作組在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC應用遠程管理的安全問題,包括分析安全威脅以及定義安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要從整體架構方面開展包括SG13的USN網絡的需求和架構設計,ETSI M2M TC的M2M需求和功能架構以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究報告的研究。
(4)智能建筑及多媒體
在智能建筑領域專門針對智能建筑的總線和通信協議,主要有美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。樓宇自動控制網絡數據通信協議BACnet由美國供熱、制冷與空調工程師協會組織的標準項目委員會于1995年6月正式通過制定。標準編號為ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成為美國國家標準,并得到歐盟標準委員會的承認,成為歐盟標準草案。2000年1月ISO/TC205委員會的15個國家(中國、法國、日本、英國、美國等)的代表一致通過決議,將BACnet作為“委員會草案”進行廣泛評議,適當修改后列為“國際標準化草案”,最后成為國際標準。
國際電工委員會音頻、視頻、多媒體系統和設備分技術委員會(IEC/TC100)與ITU等國際組織和廠商進行聯絡,在網絡側的內容管理與維護、終端側的機頂盒(或多媒體終端)軟硬件設計、接口、人機交互界面等開展合作,IEC/TC100針對網絡多媒體的標準化工作也在穩步推進。IEC/TC100的TA11(多媒體信息質量,Quality of Multimedia Information)已開展PWI61966第十部分網絡彩色圖像質量評估和第11部分網絡視頻質量評估等標準的編制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒體國際標準中具有較大的影響力。
3 標準化小結及發展建議
物聯網作為國家戰略性新興產業的重要部分,智能家居作為物聯網的重要應用得到政府的支持,由于智能家居和物聯網涉及的行業較為廣泛,各行業之間、用戶之間有較強的相對獨立性,使得基于物聯網的智能家居在現有的架構下,沒有統一的標準可以遵循,終端和網絡配合欠佳、重復開發現象嚴重、行業用戶開發和維護成本居高不下、各類應用無法有效管理、服務質量無保證等問題,這在一定程度上制約了智能家居的快速推廣和規模化發展。
【關鍵詞】物聯網 智能家居 標準化 無線通信技術
1 國內標準化現狀
我國政府對智能家居產業的重視程度逐步提高,工業和信息化部、發展和改革委員會、科技部已將家庭網絡列為未來中國高新技術發展領域的重點方向之一。而早在政策升溫之前,國內一些有產業前瞻性的企業已經在家庭網絡的技術研究、標準制定、產業推進等方面加大了投入力度,力圖在產業規模化之前占領市場先機。智能家居關聯的技術、產業眾多,而統一的技術標準體系可以理順關系,為產業的發展提供規范和引導,利于實現產品的互操作和產業規模化。經過幾年的發展,中國已經在電子、通信、建筑業、家電等幾個領域出臺了首批結合中國產業基礎、針對中國市場需求的智能家居標準。
(1)電子信息領域
智能家居是傳統電子信息產業發展的驅動力之一,它的應用推廣是產業升級換代的一個環節。因此,原國家信息產業部(現國家工業和信息化部)在家庭網絡標準領域首當其沖,先后組建了“信息產業部家庭網絡標準工作組”和“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”等兩個部直屬標準工作組,并成立了“數字電視接收設備與家庭網絡平臺接口標準”工作組,該工作組以海爾集團為組長單位,其目的是制定家庭網絡系統平臺標準,共同開發擁有自主知識產權的相關標準規范。2004年7月26日,海爾集團聯合其他六家致力于中國家庭網絡產業的企業發起組建了“e家佳聯盟”。這些組織聯盟單位在消費電子和信息設備同時開展技術攻關與標準研究,并于2005年發布了“信息產業部家庭網絡標準工作組” 、“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”、“e家佳聯盟”提出的標準,列舉如下:
◆SJ/T11311-2005 《信息設備資源共享協同服務 第4部分:設備驗證》;
◆SJ/T11313-2005 《家庭主網接口一致性測試規范》;
◆SJ/T11315-2005 《家庭控制子網接口一致性測試規范》;
◆SJ/T11316-2005 《家庭網絡系統體系結構及參考模型》。
基于上述標準,中國電子技術標準化研究所積極組織相關國內企業在IEC/TC100提交了家庭多媒體網關規范(現已進入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯系列技術標準(現已進入FCD或CD階段)。
國內企業力圖通過國際標準化的方式,實現中國自主技術的國際化,爭奪技術標準制高點,同時為自主標準與國際技術標準的兼容和融合提供可操作的平臺。
(2)通信領域
在電信業,智能家居可作為電信網絡的延伸,將高速數據業務引入家庭內部,構建服務于電信業務的終端網絡,有利于豐富電信業務模式,帶來更多的商業利潤,因此它被電信業當作未來發展的重點業務之一。
2005年,中國通信標準化協會組建了家庭網絡特別工作組,研究基于電信網絡的家庭網絡技術標準。原信息產業部于2006年頒布了首批2個標準:
◆YD/T 1449.1-2006 《基于公用電信網的寬帶客戶網絡設備技術要求 第1部分:網關》;
◆YD/T 1448-2006 《基于公用電信網的寬帶客戶網絡總體技術要求》。
上述2個標準初步解決了家庭網絡的電信網關與電信網絡的銜接問題。
隨著3G的開展,與第三代通信網絡有關的IPv6也成為推動智能家居發展的重要標準內容,目前,中國IPv6標準化工作已經啟動。首批列入標準制定的內容包括IPv6基本協議、IPv6網絡總體要求、鄰居發現、無狀態地址配置、移動IPv6、路由協議OSPF和BGP4等。以后將分批陸續制定相關的中國IPv6標準。3GPP已與IETF合作制定出與IPv6相關的移動通信標準。中國作為3GPP的主要參加方之一,正提出與輕量級IPv6相關的移動通信標準。
(3)建筑與社區信息化領域
據國家標準化管理委員會要求,2003年,國家建設部牽頭成立了《建筑及住宅社區數字化技術應用》國家標準編制委員會,負責起草用于社區物業管理、建筑與家庭的安防、報警、三表等系統的標準化工作。國家標準化管理委員會于2006年頒布了由國家建設部制定的《建筑及居住區數字化技術應用》系列國家標準,包括四個子標準:
◆GB/T 20299.1-2006《建筑及居住區數字化技術應用第1部分:系統通用要求》
◆GB/T 20299.2-2006《建筑及居住區數字化技術應用第2部分:檢測驗收》
◆GB/T 20299.3-2006《建筑及居住區數字化技術應用第3部分:物業管理》
◆GB/T 20299.4-2006《建筑及居住區數字化技術應用第4部分:控制網絡通信協議應用要求》
2008年4月,全國智能建筑及居住區數字化標準化技術委員會(SAC/TC426)”獲得國家標準委員會的正式批復(國標委綜合【2008】108號)。其工作領域與國際標準化組織ISO/TC205 WG3建筑物環境設計技術委員會建筑物控制系統設計工作組相關聯,主要負責全國智能建筑及居住區數字化標準化的技術工作,包括智能建筑及居住區數字化技術、標準制修訂,相關產品檢測、認證等。2009年6月6日技術委員會(SAC/TC426)正式成立,并在京召開了成立暨第一次工作會議。技術委員會主要負責智能建筑物數字化系統領域國家標準的制修訂工作。
(4)家電行業
家電產業特別是傳統白色家電行業對于家庭網絡應用同樣存在自身需求。為了能夠將通信體制落實到家電終端,在中國家用電器研究院于2006年成立了標準工作組,負責起草用于白色家電的網絡家電控制規范。
國家發展和改革委員會于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網絡家電通用要求》。該標準解決了白色消費電子產品中的網絡家電終端產品內部與家庭網絡接口的技術要求,其技術標準也部分支持了信息產業部頒布的家庭網絡標準技術標準。
(5)中國家庭網絡標準的未來走向
從已頒布的標準來看,中國電子信息產業在家庭網絡技術標準化進程中一直是一支重要的主導力量,電子信息產業發展的速度和活躍性使之有可能影響中國家庭網絡產業發展的方向。通過幾年的推進,在完善已有技術體系的基礎上,電子信息領域率先提出了國家標準制定計劃,力圖促進在更多的行業使用已有技術體制,推動多行業共進的局面。2007年12月,國家標準化管理委員會批準了由“信息產業部家庭網絡標準工作組”和“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”骨干單位提出國家標準立項計劃共19項(略)。
因電信領域網絡側設備、協議還需要不斷完善,尤其是物聯網的發展給智能家居帶來新的內容,因此近期基于物聯網的智能家居還需要進一步開展標準化工作。
2 國外標準化現狀
智能家居的國際標準還缺乏完整的體系,而且智能家居的不同環節都有多種標準共存,如家庭網絡、綜合布線、通信技術等方面都存在此類現象。
(1)家庭網絡
關于智能家居的國際標準,目前主要集中在家庭網絡方面,家庭網絡的國際標準目前是多種并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等協議。各家標準還存在需統一的問題。
1998年5月,松下、索尼、夏普、東芝以及飛利浦等8家公司成立標準制訂團體HAVi推動協議會,將電視機、錄像機以及大容量硬盤等視聽家電通過IEEE1394接駁到網絡上,并通過各個家電網絡進行遠程操作以及收發動態圖像數據的技術,2000年1月份公布了該標準的正式版本1.0。
HomePlug是美國家庭插電聯盟(HomePlug Powerline Alliance)的電線通訊標準接口之一,該標準由近50家公司共同制定,現時版本為1.0,其技術規格可把多組設備透過供應電源的電線互相聯系,而經HomePlug認證的產品可應用在個人電腦或支援以太網、USB及802.11的設備。
HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭電話線網絡聯盟的簡稱,該聯盟是一個非盈利性組織,致力于協調采用統一標準,統一電話線網絡的工業標準。該聯盟在1998由11個公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多個公司加入,涉及的領域包括:網絡、電信、電腦硬件及其他電子工業。HomePNA接入方式是眾多家庭網絡接入方式競爭方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被國際電聯(ITU-T)接受成為國際標準(G.9954)。
(2)綜合布線及總線技術
智能家居還涉及到綜合布線等技術內容,在綜合布線技術標準中,ITU發布了G.hn通用標準,涵蓋家庭電力線網絡、電話線和同軸電纜等基礎設施。此標準將允許每秒1GB的速度。而同軸電纜多媒體聯盟(MoCA)和HomePlug電力線聯盟也提出相應的標準,目前在此層面上的標準還缺乏統一。
現場總線控制技術是智能家居中控制技術的重要應用,具有數字處理和雙向高速通訊的能力,分散控制,網絡規模大且具有高度的穩定性。目前世界上現場總線的標準有200多個,有很多應用于建筑物的總線技術,它們中大多數是某個具體應用的解決方案。當前國際上具有代表性的現場總線技術與產品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。在智能家居領域常見的現場總線標準有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks為80年代美國Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark協會的推動,由于其技術的先進性獲得廣泛支持,LonWorks總線已成為美國國家標準。
(3)無線通信技術
智能家居環境下,涉及到無線通信技術實現家居各個元素之間的互聯及互通,目前適于智能家居的技術主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多種方案。
802.11b技術,是IEEE的無線局域網標準,目前802.11b、g標準已經完善,802.11n和UWB標準正在審定中。WLAN以其移動性和便捷性受到各方的青睞,尤其是基于OFMA和MIMO技術的802.11n的出現使之成為大眾所期望的終極互聯技術。經過多年的技術討論,802.11n的draft4.0已經通過,困擾11n的標準問題和互通問題也有望得到徹底解決。802.11n技術能帶來高達600Mbps的理論帶寬以及更高的無線覆蓋能力,使得無線承載多媒體應用,尤其是視頻媒體成為可能。當然作為一種無線技術,在家庭應用時受限于功率以及家庭建筑的影響,仍然不可避免地存在覆蓋問題以及在傳輸質量上無法達到有線傳輸的效果等問題。
藍牙技術是一種廉價的、低功能的無線網絡技術,用戶可以控制10m之內的藍牙設備。工作在2.4GHz頻段,數據速率為1Mbps。
HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會于1997年成立的,其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網。它推出HomeRF的標準集成了語音和數據傳送技術,工作頻段為10GHz,數據傳輸速率達到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。HomeRF是對現有無線通信標準的綜合和改進:當進行數據通信時,采用IEEE 802.11規范中的TCP/IP傳輸協議;當進行語音通信時,則采用數字增強型無繩通信標準。該標準與802.11b不兼容,占據了與802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz頻率段,應用范圍主要是在家庭網絡中使用。
M2M是智能家居結合移動通信網絡的無線通信技術,越來越受到電信運營商的重視,3GPP在M2M標準制定方面已經開展了大量工作,3GPP SA1工作組在2005年9月開始就針對M2M進行了研究,到2007年底完成了研究報告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月開始了TS階段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作組在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC應用遠程管理的安全問題,包括分析安全威脅以及定義安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要從整體架構方面開展包括SG13的USN網絡的需求和架構設計,ETSI M2M TC的M2M需求和功能架構以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究報告的研究。
(4)智能建筑及多媒體
在智能建筑領域專門針對智能建筑的總線和通信協議,主要有美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。樓宇自動控制網絡數據通信協議BACnet由美國供熱、制冷與空調工程師協會組織的標準項目委員會于1995年6月正式通過制定。標準編號為ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成為美國國家標準,并得到歐盟標準委員會的承認,成為歐盟標準草案。2000年1月ISO/TC205委員會的15個國家(中國、法國、日本、英國、美國等)的代表一致通過決議,將BACnet作為“委員會草案”進行廣泛評議,適當修改后列為“國際標準化草案”,最后成為國際標準。
國際電工委員會音頻、視頻、多媒體系統和設備分技術委員會(IEC/TC100)與ITU等國際組織和廠商進行聯絡,在網絡側的內容管理與維護、終端側的機頂盒(或多媒體終端)軟硬件設計、接口、人機交互界面等開展合作,IEC/TC100針對網絡多媒體的標準化工作也在穩步推進。IEC/TC100的TA11(多媒體信息質量,Quality of Multimedia Information)已開展PWI61966第十部分網絡彩色圖像質量評估和第11部分網絡視頻質量評估等標準的編制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒體國際標準中具有較大的影響力。
3 標準化小結及發展建議
物聯網作為國家戰略性新興產業的重要部分,智能家居作為物聯網的重要應用得到政府的支持,由于智能家居和物聯網涉及的行業較為廣泛,各行業之間、用戶之間有較強的相對獨立性,使得基于物聯網的智能家居在現有的架構下,沒有統一的標準可以遵循,終端和網絡配合欠佳、重復開發現象嚴重、行業用戶開發和維護成本居高不下、各類應用無法有效管理、服務質量無保證等問題,這在一定程度上制約了智能家居的快速推廣和規模化發展。
