摘要：智能工具走进家庭，是人们生活朝着科技化改变的基本需求，家庭组网已经逐渐的覆盖了全国的各个区域，使得家庭依赖于组网实现工作、生活交流、信息共享，而家庭组网的设备也从摸索阶段逐渐的走向了成熟，更能满足不同家庭的需求，宽带、WiFi等业务的成型，使得智慧家庭的模式越来越先进，组网设备也增加了功能性，使得家庭空间的组网部署风险降低，应用价值提升，本文从智能家庭组网设备的应用出发，展开了对其发展的展望。
关键词：智能家庭；组网设备；应用；发展
引言：从4G到5G,网速的加快，也对应的带动了组网设备的发展，我国的三大运营商在激烈的市场竞争下，更是对于家庭网络的延伸引起了重视，组网设备的功能性、安全性与强弱性，是智能家庭布控的重要指标，接入电脑、手机、电视等终端后，家庭组网设备其能够覆盖的范围、设备之间的联动效果、信号的强弱等尤为重要，智能家庭中组网设备未来还会进一步的优化此类指标，并为家庭生活提供更加便利而智慧的通道。
1. 智能家庭组网设备的应用
1.1以太网
最早在1980年，人们对于电脑之间的信息共享有了初步的需求，诞生了以太网，随着2000年的到来，网络追求低成本运作、安全运作、高速运作，直至2015年，我国的以太网已经逐渐成型，有了大跨步的发展，无论是VR/AR，还是实时信息传送、大容量的信息打包，以太网够能够以其灵活的功能，支持多种用户的需求，逐渐的以太网已经渗透到家家户户，其功能也在不断的完善化、创新化，以太网联盟主席、 华为以太网领域的首席架构师John D’Ambrosia曾经对以太网的未来发展提出了相关意见，结合家庭应用需求，如车载等，提出了以太网未来的综合发展展望，当然也包含一些新的技术发展，分片技术下以太网可灵活分配与绑定，与其他技术的融合，使得以太网延时时间缩短，而其专用的硬管道，也能够使得以太网的服务质量与安全指标上升一个档次1。
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1.2PLC类型
(电力线通信、电力猫)在工作时利用本身的调制技术把用户数据进行编译(调制)，然后把编译好的信息通过电流在电线电路上进行传输。当接收端收到信号之后直接经过滤波器将编译的信号分离出来,经过反编译(解调),就可以得到原始的通讯信号。PLC近端设备(母设备)指靠近智能网关的转换设备，PLC远端设备(子设备)指靠近用户的接入设备,需配对使用2。
PoE(有源以太网)类型组网设备与PoE交换机或者PoE模块配合使用,由后者进行供电。
2.组网设备关键技术
2.1PLC
广义电力线通信技术早在60多年前就应用在输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信，主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道,仅仅局限于传输话音、远动控制信号等,应用范围窄,传输速率较低,不能满足宽带化发展的要求。现在通常所说的PLC是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式,主要应用于家庭Internet“宽带”接入和家电智能化联网控制,即高速数据PLC,未来的PLC应该能实现通，信业务的综合化、传输能力的宽带化和网络管理的智能化,并能实现与远程网络的无缝连接3。
高速PLC利用0M~100M频带范围传输信号。在发送时,利用GMSK(高斯滤波最小频移键控)或OFDM(正交频分多路复用)调制技术将用户数据进行调制,把载有信息的高频加载于电流,然后在电力线上进行传输;在接收端,先经过滤波器将调制信号取出，再经过解调,就可得到原通信信号,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。电力线上网采用的这种多路复用技术，可以提高电力线网络传输质量。它是一种多载波调制技术。传输质量的不稳定意味着电力线网络不能保证如语音和视频流这样的实时应用程序的传输质量4。
2.2 Mesh
在Mesh协议方面,没有-一种协议可以适合任意情况，每个无线协议都有其特性和优点，这取决于应用场景和最终应用,理解Mesh技术的内部机制要优于具体
技术(Wi-Fi Zigbee、Thread、蓝牙等)的一系列关键特征。更重要的是,开发人员需要了解这些网络协议在功耗、吞吐量、延迟、可伸缩性、安全性以及互联网连接等关键领域的表现,因此Wi-Fi、Zigbee,Thread和蓝牙Mesh的设计有着本质的不同,智能家庭场景中较为常见的WLAN Mesh Network,即基于802.11的Mesh。2006年2月，SEE-Mesh和Wi-Mesh联合提出802.1ls草案及其参考体系结构802.11s草案标准,主要包括拓扑发现、路径选择与转发、信道定位、安全、流量管理和网络管理。802. 11s是802.11 MAC层协议的补充，规定如何在802.l1a/b/g/n协议的基础上构建Mesh网络。
2.3信道分配
信道分配技术主要用于多信道无线Mesh网络中多个信道的使用和管理,在保证网络良好连通性的同时,降低Mesh网络中发生信道冲突的概率,以提升网络效率。与多信道协商技术不同的是,信道分配技术是从信道频率资源划分的角度分配Mesh网络中多个信道的使用,比如为MP间的互联定义- -组信道,而为MAP和MeshSTA间的互联定义另一-组信道。组划分是一种常用的无线Mesh网络信道分配方案,其将每个MP节点的所有邻居节点进行组划分,然后每个组进行信道的统一指定; 每个组分配的信道选择节点冲突邻域内使用次数最少的信道进行指定并保证组间的互联。
2.4网络发现
网络发现技术主要是用于Mesh网络中新节点和邻居节点的发现以及建立相应的信息列表。网络发现主要是采用网络扫描和列表维护的方式进行，其中网络扫描是指无线Mesh网络中的MP节点通过主动发送或监听Beacon信号对其周围的邻居节点进行监听;而列表维护则是把通过网络扫描发现的属于同一Mesh网络的邻居节点的信息加入列表中。如果发现的邻居节点是新节点,则其可以通过路由表被整个网络发现。
3.智能家庭组网设备发展
随着智能家庭的发展及物联网时代更多的网络需求,组网产品迎来了又一轮的发展时机。在中国市场,组网产品持续以多种类型百花齐放式的存在。
类以太型组网产品由于其稳定的性能、较高的性价比与能满足绝大部分需求场景的特点将持续占有较高出货比例。
PoE型组网产品以其小体积、低功耗特点能更好地融人家装市场。PLC型组网产品在大户型特别是别墅场景中有较高的市场渗透率。
若走出家庭用户,例如酒店、会展等对于网络拓扑有频繁变动需求的场景,Mesh型组网产品由于其具有灵活的组网形式,成为未来行业的主力发展方向。
另外，在标准化引导方面,中国通信标准化协会已于2018年7月立项《基于公用电信网的宽带客户智能网关第8部分:智能家庭组网设备技术要求》与《基于公用电信网的宽带客户智能网关第9部分:家庭用智能网关与智能家庭组网设备之间接口技术要求》,制定标准后，可以有效地指导厂商开发产品和运营商部署运维,加快组网产品的规模产出,提高国内的家庭网络体验。
参考文献：
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[4]蒋桢滢，陈立娴，游铭娴，等.基于WiFi通讯的无线智能家居系统设计[J].福建农机，2019（2）：37-39.