淺談家庭網關的功能、組成與應用

張洋海

綿陽中學實驗學校

淺談家庭網關的功能、組成與應用

張洋海

綿陽中學實驗學校

家庭網關是連接一個外部或者多個接入網絡，以此來控制多個設備的技術，不同類型的家庭網關可以提供不同的應用，在技術的發展下，家庭網絡技術已經進入了千家萬戶，給人們的生活帶來了便捷。本文主要針對家庭網關技術的功能、組成與應用進行分析。

家庭網關 功能 組成 應用

1 引言

家庭網絡就是在家庭范圍內將家電、PC、照明系統、安全系統與廣域網直接相連的新技術，其中，家庭網關為其中的核心位置，負責家庭內網的交互與訪問，還可以從公網中對網絡實現控制與訪問，還還以將家庭內部設備互聯起來，具備業務識別、寬帶接入以及控制信息轉發的功能。

2 家庭網關的功能

隨著科學技術的快速發展，家庭網關技術也是越來越先進，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管理控制中心對小區居民家中的各種電器設備進行遙控，能夠在第一時間對家中的各種安全狀況進行查詢和確認；躺在沙發上也能夠對房間內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閉……上述的所有事情都是家庭網關巨大功能的一小部分。家庭網關是連接家庭網絡和戶外網絡的重要連接位點，可以提供家庭互聯網、服務質量保障、安全管理、數據轉發及接受功能。

3 家庭網關的基本組成

一般情況而言，家庭網關包含5個功能模塊：第一，接入功能模塊。家庭網關的接入模塊能夠實現家庭網絡連接和電子信息通訊。第二，聯網功能模塊。家庭網關的聯網功能模塊能夠對家庭中的各種用戶終端設備進行連接，能夠使計算機和具有聯網功能的電子產品相互統一，便于控制。第三，傳送功能模塊。家庭網關的傳送功能模塊可以使各種聯網設備以及電信網絡設備的工作狀況及時的傳送到終端服務中心。第四，核心功能模塊。核心功能主要包含IP地址收縮功能、質量檢測功能、維護功能、遠程操控功能、本地資源管理功能。地址功能主要對家庭網關自身IP地址進行準確的定位，并且對家庭內部終端IP地址進行保護。質量檢測功能主要對多種業務實施情況進行匯報和處理。遠程操作功能主要是針對運營商的，便于運營商對家庭網關的遠程管理與控制。本地資源管理功能主要實現家庭網關的信息存儲和保護。第五，業務功能模塊。業務功能模塊與公共電信網絡相關業務息息相關，由于電信網絡相關業務的種類多種多樣，因此具備業務功能的家庭網關設備也豐富多彩，并且其具備的功能和其特定的業務相一致，業務功能模塊是可以自由選擇的。

4 家庭網關與內部終端設備的連接

家庭網關的一個重要特征就是各種家庭設備之間都是通過互聯網相互連接在一起，所有聯網設備都要被連接到家庭互聯網上，并且所有設備之間的數據傳送、信息分享等都是通過無線網絡技術實現的，無線網絡技術的問世和成熟，為家庭內部設備互聯提供了一個十分有利的條件。家庭網關作為核心，無線局域網作為橋梁，對各類便攜式和固定設備進行方便快捷的鏈接。無線網絡技術與藍牙技術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據的先進技術，但是這種技術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，所以無線局域網絡僅能在筆記本等領域用所作為。但隨著科技的快速發展，功耗問題逐漸解決令無線網絡技術正以鋪天蓋地之勢覆蓋消費電子產品，現在全球范圍內的半導體供應商和消費電子產品制造商都將無線網絡技術運用到自己的商品當中。所以從某種程度上來說無線網絡技術促進了家庭網關的發展和應用。

5 家庭網關組建要求

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備共同運用同一個IP地址。當前家庭網絡中使用最為廣泛的Ipv4協議受到的最大限制就是地址空間匱乏。即使網絡路由器只給每個家庭網絡分配一個有效的IP地址，但是家庭網絡節點數量龐大，對的IP地址消耗也是供不應求，并且不同國家和地區分配使用的IP地址差存在一定的差異。由于發展歷程的原因，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協議來構建家庭網絡，但是在其他地區確實無法實現。

5.2 減少用戶對家庭網絡進行的配置和維護

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

6 結語

總之，隨著信息的快速發展，家庭網關也已經成為人們生活的迫切需要的內容。但是它的發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，家庭網關一定會成為我們家庭必不可少的部分。

[1]劉寧.計算機網絡遠程無線互聯及網絡優化[J].無線互聯科技.2016(07)

[2]吳青慶.有線數字電視網絡管理軟件及機頂盒故障分析[J].西部廣播電視. 2016(02)

[3]李祖木.鄉鎮利用原有數字電視網絡發展寬帶業務探討[J].中國有線電視.2015(10)