淺談家庭網(wǎng)關(guān)的功能、組成與應(yīng)用

張洋海

綿陽中學(xué)實驗學(xué)校

淺談家庭網(wǎng)關(guān)的功能、組成與應(yīng)用

張洋海

綿陽中學(xué)實驗學(xué)校

家庭網(wǎng)關(guān)是連接一個外部或者多個接入網(wǎng)絡(luò)，以此來控制多個設(shè)備的技術(shù)，不同類型的家庭網(wǎng)關(guān)可以提供不同的應(yīng)用，在技術(shù)的發(fā)展下，家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)進入了千家萬戶，給人們的生活帶來了便捷。本文主要針對家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)的功能、組成與應(yīng)用進行分析。

家庭網(wǎng)關(guān) 功能 組成 應(yīng)用

1 引言

家庭網(wǎng)絡(luò)就是在家庭范圍內(nèi)將家電、PC、照明系統(tǒng)、安全系統(tǒng)與廣域網(wǎng)直接相連的新技術(shù)，其中，家庭網(wǎng)關(guān)為其中的核心位置，負(fù)責(zé)家庭內(nèi)網(wǎng)的交互與訪問，還可以從公網(wǎng)中對網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)控制與訪問，還還以將家庭內(nèi)部設(shè)備互聯(lián)起來，具備業(yè)務(wù)識別、寬帶接入以及控制信息轉(zhuǎn)發(fā)的功能。

2 家庭網(wǎng)關(guān)的功能

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)也是越來越先進，其強大的功能也受到了廣大用戶的一致好評。它能夠讓你在世界的任何角落看見嬰兒床上自由玩耍的寶寶；即使在戶外也可以通過手機或者小區(qū)管理控制中心對小區(qū)居民家中的各種電器設(shè)備進行遙控，能夠在第一時間對家中的各種安全狀況進行查詢和確認(rèn)；躺在沙發(fā)上也能夠?qū)Ψ块g內(nèi)的所有燈光進行控制；睡在床上也可以讓廚房的換氣扇自動關(guān)閉……上述的所有事情都是家庭網(wǎng)關(guān)巨大功能的一小部分。家庭網(wǎng)關(guān)是連接家庭網(wǎng)絡(luò)和戶外網(wǎng)絡(luò)的重要連接位點，可以提供家庭互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)質(zhì)量保障、安全管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及接受功能。

3 家庭網(wǎng)關(guān)的基本組成

一般情況而言，家庭網(wǎng)關(guān)包含5個功能模塊：第一，接入功能模塊。家庭網(wǎng)關(guān)的接入模塊能夠?qū)崿F(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)連接和電子信息通訊。第二，聯(lián)網(wǎng)功能模塊。家庭網(wǎng)關(guān)的聯(lián)網(wǎng)功能模塊能夠?qū)彝ブ械母鞣N用戶終端設(shè)備進行連接，能夠使計算機和具有聯(lián)網(wǎng)功能的電子產(chǎn)品相互統(tǒng)一，便于控制。第三，傳送功能模塊。家庭網(wǎng)關(guān)的傳送功能模塊可以使各種聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作狀況及時的傳送到終端服務(wù)中心。第四，核心功能模塊。核心功能主要包含IP地址收縮功能、質(zhì)量檢測功能、維護功能、遠(yuǎn)程操控功能、本地資源管理功能。地址功能主要對家庭網(wǎng)關(guān)自身IP地址進行準(zhǔn)確的定位，并且對家庭內(nèi)部終端IP地址進行保護。質(zhì)量檢測功能主要對多種業(yè)務(wù)實施情況進行匯報和處理。遠(yuǎn)程操作功能主要是針對運營商的，便于運營商對家庭網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程管理與控制。本地資源管理功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的信息存儲和保護。第五，業(yè)務(wù)功能模塊。業(yè)務(wù)功能模塊與公共電信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)業(yè)務(wù)息息相關(guān)，由于電信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)業(yè)務(wù)的種類多種多樣，因此具備業(yè)務(wù)功能的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備也豐富多彩，并且其具備的功能和其特定的業(yè)務(wù)相一致，業(yè)務(wù)功能模塊是可以自由選擇的。

4 家庭網(wǎng)關(guān)與內(nèi)部終端設(shè)備的連接

家庭網(wǎng)關(guān)的一個重要特征就是各種家庭設(shè)備之間都是通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接在一起，所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都要被連接到家庭互聯(lián)網(wǎng)上，并且所有設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送、信息分享等都是通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)的，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的問世和成熟，為家庭內(nèi)部設(shè)備互聯(lián)提供了一個十分有利的條件。家庭網(wǎng)關(guān)作為核心，無線局域網(wǎng)作為橋梁，對各類便攜式和固定設(shè)備進行方便快捷的鏈接。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與藍牙技術(shù)具有異曲同工的特點，都是廣泛運用在辦公室和家庭中進行短距離無線傳送數(shù)據(jù)的先進技術(shù)，但是這種技術(shù)適用范圍有一定的限制，其主要適用于2.4GHz附近的頻段。由功耗方面有所限制，所以無線局域網(wǎng)絡(luò)僅能在筆記本等領(lǐng)域用所作為。但隨著科技的快速發(fā)展，功耗問題逐漸解決令無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正以鋪天蓋地之勢覆蓋消費電子產(chǎn)品，現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體供應(yīng)商和消費電子產(chǎn)品制造商都將無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用到自己的商品當(dāng)中。所以從某種程度上來說無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進了家庭網(wǎng)關(guān)的發(fā)展和應(yīng)用。

5 家庭網(wǎng)關(guān)組建要求

5.1 要求是要有足夠的地址空間

只有足夠的空間，才能使大量的家用電器設(shè)備共同運用同一個IP地址。當(dāng)前家庭網(wǎng)絡(luò)中使用最為廣泛的Ipv4協(xié)議受到的最大限制就是地址空間匱乏。即使網(wǎng)絡(luò)路由器只給每個家庭網(wǎng)絡(luò)分配一個有效的IP地址，但是家庭網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量龐大，對的IP地址消耗也是供不應(yīng)求，并且不同國家和地區(qū)分配使用的IP地址差存在一定的差異。由于發(fā)展歷程的原因，北美分配到的IP地址要比歐洲和亞洲多出許多。因此，北美能夠基于Ipv4協(xié)議來構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)，但是在其他地區(qū)確實無法實現(xiàn)。

5.2 減少用戶對家庭網(wǎng)絡(luò)進行的配置和維護

如果用戶將大量的時間都花費在裝置的安裝和維護方面，就會使產(chǎn)品的實用性有所下降。家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、維護和操作越簡單，就越容易受到廣大消費者的喜愛。家庭網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)建的時候相對復(fù)雜，所以在相關(guān)設(shè)備安裝和配置時越簡單越好。并且家庭網(wǎng)絡(luò)所運用的技術(shù)具備一定的靈活性能夠快速的將各種家電設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)家庭中去，并且能夠適應(yīng)各種傳輸介質(zhì)。目前使用較為廣泛的通信方式包括無線局域網(wǎng)絡(luò)、藍牙、WLAN等。

6 結(jié)語

總之，隨著信息的快速發(fā)展，家庭網(wǎng)關(guān)也已經(jīng)成為人們生活的迫切需要的內(nèi)容。但是它的發(fā)展和普及還存在著諸多的問題，需要科研人員不斷地改良。相信在不久的將來，家庭網(wǎng)關(guān)一定會成為我們家庭必不可少的部分。

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