摘要：隨著NGN下一代網絡業務的不斷推出，家庭用戶對通信、娛樂、智能控制和安防的需求日益迫切，因此本文通過分析IPv6在智能家居方面的優勢，提出了基于IPv6的智能家居模型。
關鍵詞：IPv6；智能家居；家庭網絡
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)31-0942-02
The Research and Thinking of IPv6-based Intelligent Home Systems
WANG Yong1，2，JIANG Li-qun1
(1.College of Computer, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China; 2. Department of Information Engineering, Xuzhou College of Industrial technology, Xuzhou 221000, China)
Abstract: With NGN next generation network business has introduced, home users of the communications, entertainment,intelligent control and security needs of increasingly urgent, the paper of IPv6 in the intelligent home advantage to the IPv6-based model of intelligent home.
Key words: IPv6; smart family home; homenetwork
1 引言
智能家居系統是通過家庭網絡，把覆蓋家庭全方位的通信、娛樂、智能控制、安防等多種功能統一融合在一個平臺中，實現各種設備互聯和管理、數據和多媒體信息共享的系統；同時，通過家庭服務網關實現與外部公共網的數據交互以及對家庭網絡的管理，獲得由服務提供商提供的多樣性和個性化的綜合服務，從而實現網絡化生活。
2 IPv6在智能家居中的優勢
隨著信息家電和家庭網絡應用的發展，以及家庭網絡普及程度的提高，多種家庭網絡技術和標準在一個家庭中并存的情況將成為普遍現象，但是多種網絡技術并存給我們帶來的的是重復投資和資源沖突。如果采用了IPv6技術，多種家庭網絡技術并存的現狀將得到大大改善。從目前智能技術的主流來看，所支持的應用主要可以劃分為：智能控制、媒體(音視頻)共享、安防報警，視頻監控等幾類。從數據流向來看，可以劃分為；家庭內部和家庭外部的數據流動和家庭內部的數據流動兩大類。像家電遠程控制、家庭間媒體數據共享、三表遠抄、遠程醫療、物業安全管理等應用涉及家庭內部和外部的數據流動；像家庭內部DV、DVD、電視機等媒體設備的資源傳送、家庭內部的智能控制終端、家庭內部的燈光自動調節、窗簾自動開啟等應用屬于家庭內部的數據流動�，F在家庭網絡的發展狀況是：同樣是家庭內外的數據流動依應用的不同采用獨立的技術、獨立的數據通道實現，家庭內部的情況也是如此。要想達到多種技術的互通和融合，IPv6技術是最好的選擇之一。
在技術通用性方面，IPv4和IPv6網絡具有同樣的優勢，可以支持目前主流的智能家居應用，但是在家庭這一特殊的網絡環境下，IPv6網絡將比IPv4網絡更有優勢，主要體現在可以為每個家電分配一個IP地址和提供更安全的家庭網絡使用兩個方面。巨大的地址空間是IPv6技術的優勢之可以支持為全球每一個在用的家電分配一個真實的IPv6地址。理論上講，每一個IPv6家電都可以和任何其它IPv6互聯網主機或者其它IPv6家電進行任何形式的數據交流。如此寬泛的技術基礎為任何希望進行的、以數據交換為支撐的家庭網絡應用都可以提供廣泛的支持和實現。
3 基于IPv6的智能家居模型的提出
基于IPv6智能家居系統設計的核心是建立一個開放性的網絡平臺 實現各子系統間的信息共享通過家庭服務網關實現不同子系統之間的互操作，為用戶提供一個統一的界面就可操作所有功能。整個系統模型包括5個模塊：
3.1 家庭用戶界面（圖1）
雖然各個模塊的功能相對獨立，但是我們通過統一的家庭用戶界面將各個模塊有機的結合起來，最大限度的降低了成本，提高了可操作性。家庭服務網關是整個系統的核心。它完成接受用戶指令——處理指令——向智能控制模塊發送控制命令的功能，同時采集智能控制模塊的狀態返回給用戶。在家時可以通過電腦、PDA、遙控器、墻面電子開關、可視對講室內機等通過統一家庭服務網關方便地控制。遠程提供了計算機上網控制和GPRS手機移動控制兩種方式，利用Internet網絡，以Web方式，連接到家庭服務網關，集中對家電設備進行控制和管理。
3.2 網絡接入模塊（圖2）
網絡接入模塊分為小區局域網接入和互聯網接入二個部分，可以實現對于智能家居系統的無縫切換。其中小區局域網接入用于瀏覽小區信息，公告�；ヂ摼W接入模塊用于連接公網。
3.3 安防控制模塊（圖3）
在安防模塊的設計中，充分利用了智能家居平臺的強大功能 使這套安防系統具有了許多獨有的特點：系統不僅發送報警消息，而且傳送監控圖像：可以通過多種途徑報警 住戶可以隨時通過瀏覽器查看安防系統的日志和家里的圖像，免除出門在外對家里安全的擔心；一旦發生報警，攝像機自動將圖像抓拍并保存在服務器上，可日后查看。
3.4 智能控制模塊（圖4）
智能控制模塊是遠程操作、智能管理家庭電器設備的完整的解決方案。控制的主要實現形式有：
1) 單獨設備控制
用戶可以選擇不同房間中的照明燈、窗簾、電視機、廚房中的電器甚至每個電源插座進行分別進行控制，控制的同時能夠顯示被控對象的狀態。例如，將車開進小區門口后，就可以通過智能控制模塊提前發出打開車庫門的指令，這樣無需等待，可以直接進入車庫。
2) 情景模式控制
本系統根據家庭的日常生活，設定了不同的情景模式。例如陽光模式，此模式下集成了一系列的指令，包括“關燈，打開窗簾，打的空調通風檔。”
3) 模式時刻表
模式時刻表是根據用戶每天的作息時間，某些情景模式自動按時間啟動。
3.5 媒體共享模塊
媒體共享是智能家居中家庭網絡方面的典型應用之一，IPv6技術在IP層直接提供了媒體信息傳輸的優化和服務質量保證。在IPv6網絡上，媒體信息將以更快的速度在家庭之間、家庭內部和家庭內外傳輸，改善人們對于媒體信息實時傳輸的要求。受技術產生時間的局限，有些在用的家庭網絡標準和技術產生時間較早，無法完全滿足家庭網絡發展的需求，有些標準名存實亡。隨著信息家電和家庭網絡應用的發展，以及家庭網絡普及程度的提高，越來越多的廠商會開發出具有支持IPv6網絡接口芯片的信息家電，這樣家庭間媒體數據共享會變得更為容易和普及。
4 展望
在智能家居中全面推進IPv6技術仍然是一個漫長的過程，需要消費者和市場的認可，也要考慮到保護消費者目前的投資。針對目前多網絡融合和互操作的緊迫問題，以IPv6技術為基礎，通過設計通用的IPv6家庭服務網關件連接多種異構網絡、實現互操作，是一個過渡時期的方案。隨著過渡方案IPv6N絡應用范圍的不斷擴大，基于IPv6的智能家居取代基于IPV4的智能家居只不過是一個時間問題。
參考文獻：
[1] 陳萍.IPv6催化家庭網絡[J].中國教育網絡，2006(11):27-28.
[2] 王恒哲.下一代網絡及其業務生成技術的研究與發展[J].當代通信,2006(6):24-25.
[3] 譚淑慧.下一代網絡業務驅動下的數字家庭解決方案[J].廣西通信技術,2006(3):45-47.
關鍵詞：IPv6；智能家居；家庭網絡
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)31-0942-02
The Research and Thinking of IPv6-based Intelligent Home Systems
WANG Yong1，2，JIANG Li-qun1
(1.College of Computer, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China; 2. Department of Information Engineering, Xuzhou College of Industrial technology, Xuzhou 221000, China)
Abstract: With NGN next generation network business has introduced, home users of the communications, entertainment,intelligent control and security needs of increasingly urgent, the paper of IPv6 in the intelligent home advantage to the IPv6-based model of intelligent home.
Key words: IPv6; smart family home; homenetwork
1 引言
智能家居系統是通過家庭網絡，把覆蓋家庭全方位的通信、娛樂、智能控制、安防等多種功能統一融合在一個平臺中，實現各種設備互聯和管理、數據和多媒體信息共享的系統；同時，通過家庭服務網關實現與外部公共網的數據交互以及對家庭網絡的管理，獲得由服務提供商提供的多樣性和個性化的綜合服務，從而實現網絡化生活。
2 IPv6在智能家居中的優勢
隨著信息家電和家庭網絡應用的發展，以及家庭網絡普及程度的提高，多種家庭網絡技術和標準在一個家庭中并存的情況將成為普遍現象，但是多種網絡技術并存給我們帶來的的是重復投資和資源沖突。如果采用了IPv6技術，多種家庭網絡技術并存的現狀將得到大大改善。從目前智能技術的主流來看，所支持的應用主要可以劃分為：智能控制、媒體(音視頻)共享、安防報警，視頻監控等幾類。從數據流向來看，可以劃分為；家庭內部和家庭外部的數據流動和家庭內部的數據流動兩大類。像家電遠程控制、家庭間媒體數據共享、三表遠抄、遠程醫療、物業安全管理等應用涉及家庭內部和外部的數據流動；像家庭內部DV、DVD、電視機等媒體設備的資源傳送、家庭內部的智能控制終端、家庭內部的燈光自動調節、窗簾自動開啟等應用屬于家庭內部的數據流動�，F在家庭網絡的發展狀況是：同樣是家庭內外的數據流動依應用的不同采用獨立的技術、獨立的數據通道實現，家庭內部的情況也是如此。要想達到多種技術的互通和融合，IPv6技術是最好的選擇之一。
在技術通用性方面，IPv4和IPv6網絡具有同樣的優勢，可以支持目前主流的智能家居應用，但是在家庭這一特殊的網絡環境下，IPv6網絡將比IPv4網絡更有優勢，主要體現在可以為每個家電分配一個IP地址和提供更安全的家庭網絡使用兩個方面。巨大的地址空間是IPv6技術的優勢之可以支持為全球每一個在用的家電分配一個真實的IPv6地址。理論上講，每一個IPv6家電都可以和任何其它IPv6互聯網主機或者其它IPv6家電進行任何形式的數據交流。如此寬泛的技術基礎為任何希望進行的、以數據交換為支撐的家庭網絡應用都可以提供廣泛的支持和實現。
3 基于IPv6的智能家居模型的提出
基于IPv6智能家居系統設計的核心是建立一個開放性的網絡平臺 實現各子系統間的信息共享通過家庭服務網關實現不同子系統之間的互操作，為用戶提供一個統一的界面就可操作所有功能。整個系統模型包括5個模塊：
3.1 家庭用戶界面（圖1）
雖然各個模塊的功能相對獨立，但是我們通過統一的家庭用戶界面將各個模塊有機的結合起來，最大限度的降低了成本，提高了可操作性。家庭服務網關是整個系統的核心。它完成接受用戶指令——處理指令——向智能控制模塊發送控制命令的功能，同時采集智能控制模塊的狀態返回給用戶。在家時可以通過電腦、PDA、遙控器、墻面電子開關、可視對講室內機等通過統一家庭服務網關方便地控制。遠程提供了計算機上網控制和GPRS手機移動控制兩種方式，利用Internet網絡，以Web方式，連接到家庭服務網關，集中對家電設備進行控制和管理。
3.2 網絡接入模塊（圖2）
網絡接入模塊分為小區局域網接入和互聯網接入二個部分，可以實現對于智能家居系統的無縫切換。其中小區局域網接入用于瀏覽小區信息，公告�；ヂ摼W接入模塊用于連接公網。
3.3 安防控制模塊（圖3）
在安防模塊的設計中，充分利用了智能家居平臺的強大功能 使這套安防系統具有了許多獨有的特點：系統不僅發送報警消息，而且傳送監控圖像：可以通過多種途徑報警 住戶可以隨時通過瀏覽器查看安防系統的日志和家里的圖像，免除出門在外對家里安全的擔心；一旦發生報警，攝像機自動將圖像抓拍并保存在服務器上，可日后查看。
3.4 智能控制模塊（圖4）
智能控制模塊是遠程操作、智能管理家庭電器設備的完整的解決方案。控制的主要實現形式有：
1) 單獨設備控制
用戶可以選擇不同房間中的照明燈、窗簾、電視機、廚房中的電器甚至每個電源插座進行分別進行控制，控制的同時能夠顯示被控對象的狀態。例如，將車開進小區門口后，就可以通過智能控制模塊提前發出打開車庫門的指令，這樣無需等待，可以直接進入車庫。
2) 情景模式控制
本系統根據家庭的日常生活，設定了不同的情景模式。例如陽光模式，此模式下集成了一系列的指令，包括“關燈，打開窗簾，打的空調通風檔。”
3) 模式時刻表
模式時刻表是根據用戶每天的作息時間，某些情景模式自動按時間啟動。
3.5 媒體共享模塊
媒體共享是智能家居中家庭網絡方面的典型應用之一，IPv6技術在IP層直接提供了媒體信息傳輸的優化和服務質量保證。在IPv6網絡上，媒體信息將以更快的速度在家庭之間、家庭內部和家庭內外傳輸，改善人們對于媒體信息實時傳輸的要求。受技術產生時間的局限，有些在用的家庭網絡標準和技術產生時間較早，無法完全滿足家庭網絡發展的需求，有些標準名存實亡。隨著信息家電和家庭網絡應用的發展，以及家庭網絡普及程度的提高，越來越多的廠商會開發出具有支持IPv6網絡接口芯片的信息家電，這樣家庭間媒體數據共享會變得更為容易和普及。
4 展望
在智能家居中全面推進IPv6技術仍然是一個漫長的過程，需要消費者和市場的認可，也要考慮到保護消費者目前的投資。針對目前多網絡融合和互操作的緊迫問題，以IPv6技術為基礎，通過設計通用的IPv6家庭服務網關件連接多種異構網絡、實現互操作，是一個過渡時期的方案。隨著過渡方案IPv6N絡應用范圍的不斷擴大，基于IPv6的智能家居取代基于IPV4的智能家居只不過是一個時間問題。
參考文獻：
[1] 陳萍.IPv6催化家庭網絡[J].中國教育網絡，2006(11):27-28.
[2] 王恒哲.下一代網絡及其業務生成技術的研究與發展[J].當代通信,2006(6):24-25.
[3] 譚淑慧.下一代網絡業務驅動下的數字家庭解決方案[J].廣西通信技術,2006(3):45-47.
