基于IPv6的信息家电技术

1基于IPv6的信息家电应用（e-Home）陈萍博士北京大学计算中心[e-mail]2消费电子的数字时代已经来临时钟电子时钟磁带录像机DVD光学照相机家用电器数码相机信息家电3信息家电和智能家居„回家之前，打电话预先启动家里空调„在办公室看看家里是否正常„根据室外光线和室内温度自动开启和关闭窗帘„根据室内光线调节灯光照明度„单一遥控器操作所有家电„冰箱自动检测食物是否过期，通过网络自动订购食物„……4信息家电应用„带来新的通信、娱乐和教育方式–VoD：点拨电视节目替代收看电视节目–媒体中心：家庭中各种音视频设备的协作和联动–家庭课堂：传统教学方式的一种变革–智能家居：家庭生活方式的一种转变–其他应用„把互联网悄然放在家电消费者的手上„实现家庭间数据、音视频信息共享„发展趋势和目标：家电智能化和网络化5实现信息家电应用的基本技术问题„信息家电互联形成家庭网络„信息家电：–提供一定的智能–拥有自己的网络标识–可以支持或不支持网络功能，逐步过渡到都提供网络支持„家庭网络接入互联网„信息家电访问方式：–家庭外部：了解家里情况，远程监控家电–家庭内部：家电统一监控、单一遥控器或设备联动6信息家电发展进程7信息家电应用的基础—家庭联网„不需要重新布线的联网方式：–电力线网络（Powerline）、有线电视网络（Cable）、电话线网络（Phoneline）等„需要重新布线的联网方式：–Ethernet、IEEE1394/Firewire、等„无线方式：–BlueTooth&802.15–无线局域网，如：IEEE802.11–其他方式8家庭网络接入互联网„FTTH:FiberToTheHome„ADSL:AsymmetricalDigitalSubscriberLine„PSTN:–PublicServiceTelephoneNetwork–PublicSwitchedTelecommunicationsNetwork„Cable„电力线9IPv6非常适合信息家电应用巨大的地址空间（128位）每个家电拥有自己的标识家电上网更简单自动配置提高家电安全内嵌安全机制10基于IPv6的信息家电应用设计„家庭网络主干：IPv6overWirelessLAN„家庭网络成员：–支持IPv6的家电：直接接入家庭网络主干–不支持IPv6的家电：通过家电代理接入„家庭服务器：–家庭网络的核心–连接家庭网络和互联网–管理家庭网络–支持家电访问11家庭网络和信息家电12家庭网络核心技术„家庭网络组网和家电设备接入„家庭网络中间件（HNM，HomeNetworkMiddleware）实现家庭成员间通信„家电成员宣告、注册和管理„家庭网络中的安全机制„来自于家庭外部的远程家电访问支持„来自于家庭内部的家电访问支持„家电代理的设计与实现13核心问题1—组网和接入„家庭网络主干–IPv6overWirelessLAN„家电设备接入方式–直接接入家庭网络主干–通过家电代理接入家庭网络主干„互联网接入方式–FTTH–PSTN14核心问题2—通信机制„通过家庭网络中间件（HNM，HomeNetworkMiddleware）实现成员间通信–家电设备加入、退出家庭网络的通信机制–家电设备功能宣告通信机制–家电设备命令调用机制–新家电发现机制„家电设备参加通信的方式：–直接接入家庭网络主干的家电支持HNM–家电代理代表传统家电使用HNM15核心问题3—家电成员管理„家庭服务器：家电成员的管理和调度中心–统一表示家电设备信息–为家电设备分配地址–管理家电成员加入和退出家庭网络–接收家电成员功能宣告和注册请求–存储在线家电成员身份、基本配置信息、可提供的功能，以及访问方式„家电设备：家庭网络的成员–加入家电网络时报告身份–通知和宣告可完成的功能–退出时通知家庭服务器16核心问题4—安全管理„远程家电操作请求的访问控制和安全管理–对来自于家庭外部的家电请求的安全管理–身份认证、访问者管理和访问者授权„家电访问中的安全控制和管理–应用于：内部或外部的家电访问、家电联动等情况–数据和控制命令传输过程的安全管理–管理命令发送方和接收方的身份识别与授权17核心问题5—家电访问„远程家电访问：来自于家庭外部的家电设备操作„本地家电访问：来自于家庭内部的家电设备操作„访问支持：基于Web技术，采用统一操作面板接收操作请求„家电服务器：接收访问请求，根据在线家电设备配置信息，调度并向家电设备发布操作命令18核心问题6—家电代理„代表不支持IPv6的传统家电设备–实现家庭网络通信标准和家电设备特殊命令转换–代理发布新成员宣告–代理提供设备配置和功能描述–执行操作命令如：开／关、切换、音量调整等„不同的家电提供不同的家电代理，如：空调代理、摄像头代理、音响代理等19过渡时期工作流程20应用场景1—用单一遥控器开启电视„电视第一次加电，–电视代理代表电视宣告加入家庭网络–电视代理代表电视公布可支持的操作和操作方式，如：开、关、频道调整等等–家庭服务器接收电视加入家庭网络的请求，存储电视标识、基本配置信息、可支持操作和操作方式–家庭服务器公布电视信息„单一遥控器开启电视–在遥控器页面多种在线家电中选择需要遥控的电视机–操作电视机遥控器面板–通过电视代理把开启操作命令发送给电视„电视设备不需要改动21应用场景2—通过网络查看家里情况„摄像头第一次加电，–摄像头代理代表摄像头宣告加入家庭网络–摄像头代理代表摄像头公布可支持的操作和操作方式，如：开、关、角度调整等等–家庭服务器接收摄像头加入家庭网络的请求，存储摄像头标识、基本配置信息、可支持操作和操作方式–家庭服务器公布摄像头信息„通过网络请求转发摄像头音视频信息–家庭服务器接收网络请求–通过摄像头代理把信号转发命令发送给摄像头–通过代理、家庭服务器把音视频信息转发到用户桌面22谢谢！