家庭網(wǎng)絡(luò)接入Internet目前主要通過PC機(jī)接入Internet和采用嵌入式產(chǎn)品通過以太網(wǎng)控制器接入Internet兩種方式。前者優(yōu)點(diǎn)是明顯的，如靈活性、大量現(xiàn)有的可用的軟件環(huán)境和高級的用戶接口及軟件工具。但是對于智能家庭網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)的使用者希望能方便快捷地獲得服務(wù)，所需熟悉的操作要盡可能地少，并且在任何地方都能對家中設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控;而PC不能隨意移動，對設(shè)備的控制就會受到局限。因此，目前在智能家庭網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計主要采用嵌入式系統(tǒng)。

　　一個智能家庭網(wǎng)關(guān)可以看成是一個信息處理系統(tǒng)，組成系統(tǒng)的各單元就是連接在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的設(shè)備?？刂破脚_一方面輔助不具備信息化條件的設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息化，即提供信息處理的能力;另一方面又提供統(tǒng)一的信息交換接口及控制規(guī)則，從而實(shí)現(xiàn)從內(nèi)部家庭網(wǎng)絡(luò)到Internet信息的互通。目前實(shí)現(xiàn)信息管理和協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式有兩種：一種是：瀏覽器+WEB Server+CGI技術(shù);另一種是：監(jiān)控軟件十應(yīng)用服務(wù)器+現(xiàn)場總線驅(qū)動技術(shù)［1］。以瀏覽器+WEB Server+CGI為主的技術(shù)手段只能獲取單個家庭網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)信息。而以監(jiān)控軟件+應(yīng)用服務(wù)器十現(xiàn)場總線驅(qū)動為主的技術(shù)手段卻可以同時獲取多個家庭網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)信息，有助于實(shí)現(xiàn)多個家庭網(wǎng)絡(luò)的同類節(jié)點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)控［2］（如上網(wǎng)流量監(jiān)控）。近幾年來國內(nèi)許多高校和一些知名企業(yè)所研制的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換主要以：瀏覽器+WEB Server+CGI技術(shù)為主，有應(yīng)用范圍的局限性。鑒于現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的種種缺陷，本文主要致力于：以監(jiān)控軟件+應(yīng)用服務(wù)器+現(xiàn)場總線驅(qū)動技術(shù)為核心技術(shù)，而瀏覽器+WEB Server+CGI為輔助技術(shù)設(shè)計并實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)。

　　圖1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型

　　1 總體設(shè)計分析

　　1.1智能家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計要求

　　家庭網(wǎng)關(guān)類似于一個龐大的計算機(jī)系統(tǒng)，所有的家庭設(shè)備都連接在上面，受它的集中控制?？傮w而言，網(wǎng)關(guān)要起到三個功能：

　　1）Internet接入功能，包括路由、NAT（地址轉(zhuǎn)換）等等;

　　2）家庭網(wǎng)絡(luò)中各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，以及家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與TCP/IP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換;

　　3）運(yùn)行家電管理軟件，將使用不同通信協(xié)議的家用電器都接入到家庭網(wǎng)絡(luò)中，并統(tǒng)一管理起來;

　　可以看出，網(wǎng)關(guān)是家庭網(wǎng)絡(luò)中的物理上和邏輯上的核心。