首先我们来大胆地想象一番,只需操作简单的遥控器,躺在客厅里我们就可以欣赏到书房电脑中下载的大片;或者将不能及时收看的电视节目,通过电脑存储到移动硬盘上,什么时候想看就看;又或者边用客厅电视,边用书房电脑等等,那将是一件多么幸福和惬意的事情?这还不算什么,接下来再让我们想象一下更炫的。晚上睡觉之前把家中的智能闹钟定好时间,早上起来打个哈欠,洗漱刚刚完毕电脑提示您今天的形成安排,准备好了要查阅的邮件,接下来电视机自动打开开始播放您定制的新闻节目,同时微波炉内的早餐也已经准备好了,然后便开始你的早餐,早餐后汽车自动从车库开到了您的家门口,然后开车上班去,快下班的时候用你的手机给家里的电脑终端发个短信,告诉您的回家时间,电饭煲便开始为您准备香喷喷的米饭了,饭后便又是我们最初想象的场景,睡前热水器已经为您准备好了舒适的热水,洗个澡后躺在床上便又开始新的一天数字化生活……
想象过后让我们了解一下数字化生活的定义:以计算机技术和网络技术为基础,各种家用数字化设备有机结合在一起的智能化的网络家庭。这些家用数字化设备包括电话,电脑,信息家电等。总而言之,数字化家庭包括四大功能:信息、通信、娱乐和生活。从信息角度而言,电脑将作为服务器,将家中的数字化设备联接成一个网络,进行信息共享。从通信角度而言,家庭的通信功能极大扩展。未来上网设备将不再只局限于电脑一种,PDA、电视机、冰箱,微波炉都将能方便地上网。另外,数字化家庭将成为娱乐休闲的天堂,游戏、娱乐功能始终都居于核心位置,家庭成员还可以利用家用电脑控制电视、音响等传统娱乐设备,可以通过视频服务器或者无线个人终端点播电视节目、实现定时播放。另外,数字家庭的其他生活也将会彻底数字化,电脑将统一控制各种家电,一旦发生火灾、煤气泄漏、水管泄漏、盗匪闯入等异常情况,将会自动报警并拨打报警电话等等。
利用有线电视网络,你就可以轻轻松松上网;坐在办公室里或是在回家的路上,你就可以用手机对家中的电器进行遥控指挥,冰箱可以自动告诉你什么东西需要买了,或者自动指挥商务配送中心给你家送来;而当你回到家中的时候,根本不必手忙脚乱地掏钥匙,只需把脸凑近一个特殊的装置,房门就会为你自动打开……
目前能实现的数字家庭应用方向有:网络宽频、新潮电子、视听娱乐、智能家居等。 网络宽带:网络宽带是数字家庭网络一大部分,网络宽带可以承载多样化的互联网服务。除传统页面访问以及网络互动之外,网络购物、网络电话已经不是稀奇事情。而随着带宽条件的改善多媒体技术已经非常积极的介入了宽带网络的应用中。视听娱乐:数字视听娱乐是目前最易普及和大众化的数字家庭应用,视频和音频方面都有大量的产品可以供消费者选择,不足的方面是相应的视频和音频源由于数据量太大,还不能被目前的互联网以流媒体的形式进行支持。所以,对于一般用户,取得相应资源的方式相对困难。新潮电子:各种各样的数字家电产品,高科技含量高的产品。如可上网手机、网络MP3、迷你版PS2游戏机、视像眼镜、智能洗衣机、会吹凉风的鼠标、停电保鲜冰箱、汽车电器等。这些都是在之前的应用基础上经过数字化的改良和对应用本身的发展而形成的一种新应用。智能家居:包含可视门铃、智能闹钟、智能化背景音乐、智能化窗帘等等。它以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
智能家居可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技 术、将与家居生活有关的各种子系统,有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功 能,提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间;还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交 流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
【行业背景】
1. 个性化与互动性成为互联网新发展方向
据相关统计数字显示,截至 2007年下半年,我国互联网上网人数已超过 2.23 亿,持续增加的网民数量,使我国互联网规模迅速扩大,并推动网络技术、业务推陈出新。在网络技术方面,目前,互联网在我国应用丰富, 网络发展方向是工具、服务平台和娱乐 ,现以 Web2.0 为特征的博客、分类信息等,使互联网向个性化和互动性方向发展。
2. 电子商务发展迅速
互联网加快了向传统行业和服务领域的渗透。垂直门户、个人网站迅速成长;电子商务交易额快速增长;实现电子政务、远程教育医疗、移动信息、在线数字内容等
3. 数字化家庭诞生
21 世纪,人类将迎来一个数字化时代,家庭也将步入数字化行列。数字化家庭将彻底改变人们传统意义上的生活与娱乐方式 。什么是数字化家庭?专家认为,数字化家庭应该是以计算机技术 . 自动控制技术和网络技术为基础,各种家用数字化设备有机结合在一起的智能化的网络家庭。包括四大功能:信息、通信、娱乐和生活, 数字家庭产品将走进人们的生活中,在中国将拥有十分巨大的市场潜力。随着个人电脑和互联网的普及,数码相机、刻录机、 DVD 、数字摄像机、 MP3 等产品的迅速发展,人们的生活正在被数字家庭产品包围着,使中国家庭获得全新的数字生活体验。
4. 电脑是数字家庭娱乐中心
在数字化家庭中可以连接的设备很多,像电话、 PC 、电视、音响、数码相机、摄像机、录像机、空调、冰箱、洗衣机、微波炉、电灯和电子门锁等等。要想实现上述设备的互连互通,这些家用设备都实现数字化是必要的前提,如电灯必须是数字化控制的电灯,音响也必须是数字化的音响,不然它们没有办法融入整个数字化的网络,满足数字化家庭的要求。 家庭数字化产品是数字化家庭的基础,没有各种家庭产品的数字化,就不可能实现数字化家庭。,电脑仍然是数字化家庭的中心电脑是最丰富的资源共享平台,具有最强大的计算资源、存储资源和可扩展性,是整个数字化家庭的大脑。
数字家庭娱乐中心什么样 , 娱乐化是 IT 的下一个方向 , 人们现在希望在家庭电视和立体声设备上欣赏数字内容 . 家长可将卧室或书房变成多媒体娱乐中心,用电脑播放最新的 DVD 电影,用自己喜欢的 MP3 音乐创建个人数字音乐点唱机,甚至设计数字化家庭影集来与朋友和家人共享。
5. 数字化生活方式
继电话、互联网技术的发展促进 ICT 的 2 次浪潮后,家庭数字化为主要内容的数字生活方式将是第三次浪潮的特征,数字化生活方式也正逐渐成为现实。随着计算机的文字、动画、视频、图像、声音及网络等综合处理能力的提高,计算机将与电话、电视等其它设备有机地结合在一起,并呈现出明显的智能化,集成与交互将是家庭未来电器的重要特征。交互式影视服务 ( 交互式电视,交互式电影、交互式音乐)家庭办公(远程办公 视频会议电子报纸)联机消费,多媒体交互式教育 , 家庭图书馆 , 娱乐游戏 聪明电器。数字化生活可能成为未来生活的主要模式,人们离不开计算机,计算机也将更加丰富多彩。
【项目整体构想】
由上述分析,我们提出了构建数字化家庭的初步设想。
1. 构建数字化家庭网络:
设立一个家庭内部的终端主机作为服务器,将家中的智能家电与终端机连接,通过终端机中的智能系统与智能家电进行信息的交互,接收智能家电反馈的信息提供给用户,并传达用户发送的指令给相应的家电,并通过智能的家庭网关将内部局域网与外部电信网络进行连接,并提供相应的无限网络等未来技术的扩展支持。
2. 构建数字通信网络:
鉴于手机等移动通信设备功能的日益强大,3G甚至4G无线网络的飞速发展,将手机或PDA等移动通信设备通过无线网络与家中的智能终端主机连接,对家中的状况进行实时监控,实现对智能家电的远程控制,并接收由智能终端反馈的即时数据。
3. 构建数字化娱乐中心:
已个人电脑为核心,将个人电脑与个人游戏机家庭影音设备完美的连接起来,实现多重设备的完美互动,可以随时随地资源共享,既可以用电脑收看、下载电视节目,也能用电视欣赏电脑中的大片、玩游戏等,在互不干扰的同时,使得用户能够以更加舒适、个性化的方式享受家庭娱乐的乐趣。
4. 构建数字化办公环境:
仍然是以个人电脑为核心,将可视电话,手机,PDA等通讯设备相连接,搭建虚拟会议室,实现跨越时空的面对面交流,制定即时方案。将家中接收的电话或邮件即时通过手机或PDA反馈给用户,保证消息的及时性,极大的提高了工作效率。
【项目概述】
根据上述分析与设想我们不难发现,在未来的数字化家庭中无线网络以及手机将扮演越来越重要的角色,所以我们的开发项目课题便是实现3C产品(计算机Computer,消费电子产品Consumer Electronic,通讯Communication)与智能家居系统的互联管理以及数字媒体信息的共享,并利用手机等移动通讯设备通过3G/4G网络或Http协议实现对智能化家居的远程控制以及智能家居信息给用户的即时反馈。
而从目前数字化家庭生活的发展状况来看,仍处于一个起步阶段,一些智能家居的接口设置以及通讯标准仍没能够得到很好的解决,所以实现对所有家庭中的联网产品进行远程控制与信息反馈仍存在一定的困难。但是,目前基于电视机顶盒技术迅速发展以及以PC为核心的数字化家庭娱乐系统的风靡全球所以我们的初期目标便是实现对以PC为核心的家庭娱乐系统的远程监控与实时信息反馈系统。
【功能概述】
我们所开发的项目主要是要实现两部分功能:其一,利用手机等移动通讯设备利用无线网络与家庭内部的终端PC建立连接,并实现对联网的智能家居实现远程控制功能;其二,智能家居将其自身信息反馈给家庭内部的终端PC,然后由PC机通过无线网络或以短信的方式将其状况即时的反馈给用户。
我们的产品分3个模块:
a.手机端:开发手机端的用户操控平台,可以实施对家中智能化电器的远程控制,并接收相应的信息反馈;
b.PC端: 开发PC端用户信息处理平台,实现对智能化家居的监控以及对智能化家居的命令发送,并对智能化家居的反馈信息进行采集;
c. Web Service中转服务器:开发一个服务性网站作为用户注册平台,根据不同用户级别提供不同的服务,而网站本身将作为一个中转服务器,也就是将家庭的PC终端与用户的手机等移动设备进行绑定,实现消息的互动。
实现产业化途径:
a. 用户客户端产品(包括手机端以及PC端操控平台的应用软件);
b. 产品服务(包括用户数据的安全,用户设备的绑定,用户家庭信息通过手机的即时反馈,以及产品的升级维护等全方位的服务,并根据用户的级别提供相对应的服务)。
c. 与各大智能化家居厂商联合,开发相应的接口技术,并进行相关的合作与宣传,达到互利互惠的目的,最终实现产品的产业化发展。
【技术创新点】
理念:System Anywhere — You can access your system freely in anywhere!
1. 跨平台.
被控端部署平台:Windows, Linux, Mac, Solaris, *BSD
主控端部署平台:Sy***, 任何主流操作系统
优点:被控端部署平台对操作系统适应性广,依赖性低,有利于适应各种应用环境;
主控端对平台的依赖更低,权限允许的话,基本上可以在任何地方访问被控端,从而
实现System Anywhere(You can access your system freely in anywhere!)。
2. 基于XML HTTP(s)中转Server 的访问架构
优点:可以适用于任何可联通网络环境,降低部署成本;
只使用了基本HTTP协议,SysAnywhere(You can access your system freely in anywhere!)可以很方便地使用SSH, VPN等手段保证通信的安全。
3. 开放的Server API 接口
对授权的用户开放透明。信息不仅仅是单向传递和最初的简单交互,通过开放各种各样的API,用户可以开发出各自不同用途的插件,满足自己的个性化需求
优点:应用不再局限于SysAnywhere(You can access your system freely in anywhere!)本身的功能,客户可以根据需求定制自己的功能,增加了应用的灵活性。
【技术原理】
基于XHTTP的Web Service中转服务器是SysAnywhere(You can access your system freely in anywhere!)的通信中心。
被控端和控制端都通过Web Service中转服务器的API接口进行数据传输。
主控端主要是PC主控端,Web主控端和移动设备主控端,使用J2ME技术和Flex技术实
现。
控制端由python技术实现。由于python自身动态语言特点,可以方便实现管理节点自适应。
【市场前景分析】
从全球来看,发展数字化家庭一直是近几年来的趋势和热门话题。许多发达国家和各大厂商把发展数字家庭作为一项中远期的重要业务和尖端技术进行开发和研究。
在欧洲,数字家庭网络的核心是MHP(多媒体家庭平台),MHP是指以电视为中心构筑数字网络,使用一台机顶盒实现对来自卫星、无线电和有线信号的交互式操作,完成电子商务、银行转账等服务。
在韩国,数字家庭网络纳入了国家的战略规划,同时也是宽带接入普及后的一个自然应用。随着韩国宽带应用的普及以及数字化程度的提高,韩国政府已经将数字家庭网络视为其技术增长战略的关键部分和主要的经济增长点。
美国的数字家庭网络是在运营商提供融合业务的大背景下推动的。目前的业务已经能够将固定、移动、数据或IP业务应用进行智能整合,使用户持有的各种通信终端(如手机、PDA、固定电话、电脑等)实现个性化的无缝应用融合,形成个人通信设备网,即个人所持有的各种通信设备实现应用业务的互通和共享。
在国内,近几年来,随着宽带接入业务、智能家电等电子产品的普及以及用户对家庭电子产品的监控和资源共享需求的上升,数字家庭的概念和应用受到电信运营业和IT、家电产业的关注。
2003年7月10日,信息设备资源共享协同服务标准(Intelligent Grouping and Resource Sharing,简称闪联)工作组在信息产业部支持下成立。闪联是新一代网络信息设备的交换技术和接口规范,在通信及内容安全机制的保证下,支持各种3C(computer, consumer electronics & communication devices)设备智能互联、资源共享和协同服务,实现“3C设备+网络运营+内容/服务”的全新网络架构,为未来的终端设备提供商、网络运营商和网络内容/服务提供商创造出健康清晰的赢利模式,为用户提供高质量的信息服务和娱乐方式。IGRS标已正式获批成为国家推荐性行业标准。闪联的出现,意味着数字家庭在网络接口上有了通用的标准,这为数字家庭的实现创造软环境。
2008年4月1日,中国移动面向8个奥运城市正式启动了TD-SCDMATD社会化业务测试和试商用,掀开了中国3G时代的大幕。3G指的是第三代数字通信,它在传输声音和数据的速度上大幅提升,能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际电联的标准规定,第三代网络的数据传输速率在移动终端以车速移动时,为144kbps,室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps。3G网络的推向应用,提高了移动网络的速度,为我国数字家庭推广提供了有效的硬件基础。
相信在市场需求的刺激,政府和各大厂商的推动,以及相关基础条件的具备,数字家庭在我国市场的实现已经为期不远。
预计今后两年内将有近 1 亿的家庭构建家庭网络,根据美国一家权威市场调查机构预计,到 2006 年,建设网络化家庭所带来的市场总值将高达 4500 亿美元,其中 3700 亿美元是智能信息家电硬件产品的价值,其余是软件和技术支持服务的费用。 2010 年, 50 %以上的新房将具有一定的 “ 智能型家居 ” 功能。同时,由于技术的标准化,这些新型家居将比比尔 . 盖茨耗资 6000 万美元建造的高科技别墅便宜得多。
智能家庭行业在中国正是市场快速形成期,这些提高人类生活质量的产品将构成世界范围内后 PC 时代的新兴 IT 市场。智能家庭系统提供面向家庭设备的网络平台,将各种与信息相关的通信设备、家用电器和保安装置联结成网络,进行集中的或异域的监控、控制和家庭事务管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
【风险与问题预计】
目前来看,数字化家庭成为现实的最大障碍在于家庭终端设备的技术、规范和成本问题。
从整个系统来看,PC端所负责的部分可通过计算机软件实现,而远程设备(手机等)上的部分利用先进的网络也容易完成。而家庭终端设备上的传感器如何能准确地反应设备信息,控制芯片如何能很好地与PC端完成交互,以及这些部分附加在设备上所带来的成本增加,同时如何在老旧设备上增加这部分功能和不同品牌、不同类型、不同时期的设备在接口上的统一问题,将为整个数字家庭连成网络造成不小的困难。
当然,这些问题已不是无法解决。只要政府出面主导,制定一系列行业标准,硬件厂商加强研发力度,同时,各大厂商之间,包括硬件与软件厂商间增强相互协作与联系,严格执行行业标准,相信数字化家庭的时代必将来临。