科技广场２００７．７
７４
络的非法接入； 远程管理主要实现运营商对家庭网关的远程管理与控制； 本地管理主要实现家庭网关的本地登录管理与控制。
２数字家庭网关的系统结构
２．１家庭网关的硬件结构
家庭网关是整个家庭网络的核心，它主要实现Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入和家庭内部异构子网的连接，以及远程控制与管理等功能。由于基于ＰＣ机方案的家庭网关不仅成本较高，而且要求计算机一直处于开机并可进行通信的状态，还不能在计算机上运行干扰通信任务的软件和硬件。所以目前普通用户家庭网关产品主要采用嵌入式微处理器作为硬件平台，由嵌入式微处理器为核心组成的硬件系统结构框图如图一所示。
无线家庭网络接口和有线家庭网络接口都属于家庭内部网络的组网方式。其中，有线方式有双绞线、电话线、电力线等最为典型。无线方式以ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｚｉｇｂｅｅ、ＵＷＢ等为代表。而无线连接是实现家庭网络最理想的技术，它可以省去在家庭内部重新布线的麻烦，但作为一个完整的家庭网络将是无线接口与有线接口的有机组合。
２．２家庭网关的软件结构数字家庭网关的软件结构有三层：
硬件驱动层：位于软件结构的最底层，通过嵌入式操作系统进行软件硬件的管理。如： 驱动通信模块、串口、以太网等。
ＯＳ层： 一般是一个小型操作系统，主要完成进程控制、文件系统管理、中断和中断处理、网络协议栈、各种系统调用等。
应用程序层： 位于软件结构的最上层，通过嵌入式操作系统的调用实现任何需要的应用服务。如： 串口通讯、基于以太网的家庭信息远程查询和远程控制等。３
结束语
随着技术的发展，人们生活水平的不断提高，人们在居住环境的舒适性、安全性、便捷性等方面提出了更高的要求，
图一硬件系统结构框图越来越多的家庭将要求建立数字家庭网络。据ＯＶＵＭ预计，２００８年全球家庭网络化的家庭量将达到１．２１亿户，家庭网络设备将形成１７１亿美元的市场规模。２００８年后亚洲家庭网络将快速发展，有望成为市场的地区领导者。另据Ｇａｒｔｎｅｒ的研究与预测２０１０年全球家庭网络市场可达到１０６２亿美元。因此，家庭网关市场的前景必将十分广阔。
由于８位和１６位的微处理器速度慢，且资源有限，实现ＴＣＰ／ＩＰ协议较困难，因此目前家庭网关主要采用３２位嵌入式微处理器作为硬件平台。
存储器模块包括ＦＬＡＳＨ和ＳＤＲＡＭ芯片，ＦＬＡＳＨ芯片用于存储家庭网关中的嵌入式操作系统、ＣＧＩ网关应用程序、家庭网络服务器以及支持各种服务所需要的文件系统。又由于嵌入式操作系统的存在需要动态ＲＡＭ，而微处理器提供的动态ＲＡＭ远远不能满足要求，因而需要在外部总线上扩展ＳＤＲＡＭ。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ模块实现家庭网关与外部网络的物理连接，用户可通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ对家庭内部网络进行远程访问和控制。家庭网关与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的连接可采用有线的方式，也可采用基于ＧＰＲＳ等无线方式实现。
电话语音控制模块是基于公共电话交换网（ＰＳＴＮ），利用双音多频编解码技术实现电话远程控制家电等。
本地控制模块是指采用键盘、ＬＣＤ显示器、ＰＤＡ等方式，在家庭内对家庭内部网络进行控制。
参考文献
［１］刘述． 家庭网关在家庭网络中的作用与功能［Ｊ］．电信技术，２００５，６：９－１２．
［２］郭靖． 数字家庭网络用户预测［Ｊ］．通信与信息技术，２００６，５：６９－７３．
作者简介
袁康敏（１９６５—），男，江西信丰人，副教授、高级工
程师。
科技广场２００７．７
７４
络的非法接入； 远程管理主要实现运营商对家庭网关的远程管理与控制； 本地管理主要实现家庭网关的本地登录管理与控制。
２数字家庭网关的系统结构
２．１家庭网关的硬件结构
家庭网关是整个家庭网络的核心，它主要实现Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入和家庭内部异构子网的连接，以及远程控制与管理等功能。由于基于ＰＣ机方案的家庭网关不仅成本较高，而且要求计算机一直处于开机并可进行通信的状态，还不能在计算机上运行干扰通信任务的软件和硬件。所以目前普通用户家庭网关产品主要采用嵌入式微处理器作为硬件平台，由嵌入式微处理器为核心组成的硬件系统结构框图如图一所示。
无线家庭网络接口和有线家庭网络接口都属于家庭内部网络的组网方式。其中，有线方式有双绞线、电话线、电力线等最为典型。无线方式以ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｚｉｇｂｅｅ、ＵＷＢ等为代表。而无线连接是实现家庭网络最理想的技术，它可以省去在家庭内部重新布线的麻烦，但作为一个完整的家庭网络将是无线接口与有线接口的有机组合。
２．２家庭网关的软件结构数字家庭网关的软件结构有三层：
硬件驱动层：位于软件结构的最底层，通过嵌入式操作系统进行软件硬件的管理。如： 驱动通信模块、串口、以太网等。
ＯＳ层： 一般是一个小型操作系统，主要完成进程控制、文件系统管理、中断和中断处理、网络协议栈、各种系统调用等。
应用程序层： 位于软件结构的最上层，通过嵌入式操作系统的调用实现任何需要的应用服务。如： 串口通讯、基于以太网的家庭信息远程查询和远程控制等。３
结束语
随着技术的发展，人们生活水平的不断提高，人们在居住环境的舒适性、安全性、便捷性等方面提出了更高的要求，
图一硬件系统结构框图越来越多的家庭将要求建立数字家庭网络。据ＯＶＵＭ预计，２００８年全球家庭网络化的家庭量将达到１．２１亿户，家庭网络设备将形成１７１亿美元的市场规模。２００８年后亚洲家庭网络将快速发展，有望成为市场的地区领导者。另据Ｇａｒｔｎｅｒ的研究与预测２０１０年全球家庭网络市场可达到１０６２亿美元。因此，家庭网关市场的前景必将十分广阔。
由于８位和１６位的微处理器速度慢，且资源有限，实现ＴＣＰ／ＩＰ协议较困难，因此目前家庭网关主要采用３２位嵌入式微处理器作为硬件平台。
存储器模块包括ＦＬＡＳＨ和ＳＤＲＡＭ芯片，ＦＬＡＳＨ芯片用于存储家庭网关中的嵌入式操作系统、ＣＧＩ网关应用程序、家庭网络服务器以及支持各种服务所需要的文件系统。又由于嵌入式操作系统的存在需要动态ＲＡＭ，而微处理器提供的动态ＲＡＭ远远不能满足要求，因而需要在外部总线上扩展ＳＤＲＡＭ。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ模块实现家庭网关与外部网络的物理连接，用户可通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ对家庭内部网络进行远程访问和控制。家庭网关与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的连接可采用有线的方式，也可采用基于ＧＰＲＳ等无线方式实现。
电话语音控制模块是基于公共电话交换网（ＰＳＴＮ），利用双音多频编解码技术实现电话远程控制家电等。
本地控制模块是指采用键盘、ＬＣＤ显示器、ＰＤＡ等方式，在家庭内对家庭内部网络进行控制。
参考文献
［１］刘述． 家庭网关在家庭网络中的作用与功能［Ｊ］．电信技术，２００５，６：９－１２．
［２］郭靖． 数字家庭网络用户预测［Ｊ］．通信与信息技术，２００６，５：６９－７３．
作者简介
袁康敏（１９６５—），男，江西信丰人，副教授、高级工
程师。