智能網(wǎng)關(guān)的演進(jìn)及現(xiàn)狀分析

隨著全球智能化以及我國(guó)“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略的大力推廣，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代正在開啟，智慧家庭市場(chǎng)迅速擴(kuò)大。傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代客戶的需求，智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)運(yùn)而生。三大運(yùn)營(yíng)商也全面啟動(dòng)“智慧家庭”發(fā)展戰(zhàn)略，紛紛推出未來(lái)“智慧家庭”控制中心——智能網(wǎng)關(guān)。

智能網(wǎng)關(guān)不僅承載運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，還是私有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)延伸的基礎(chǔ)，并為第三方業(yè)務(wù)開放硬件能力。智能網(wǎng)關(guān)的市場(chǎng)不可估量，發(fā)展也日趨多元化。本文就智能網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)和發(fā)展歷程進(jìn)行介紹，并分析研究智能網(wǎng)關(guān)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。

智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)功能

智能網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)功能主要由接入、核心、管理、業(yè)務(wù)和智能化功能5個(gè)模塊組成。

l?接入：實(shí)現(xiàn)寬帶客戶網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接，傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；

l?核心：實(shí)現(xiàn)QoS功能、地址自動(dòng)獲取、NAT處理、安全防護(hù)等功能；

l?管理：分為本地管理和遠(yuǎn)程管理功能，本地管理實(shí)現(xiàn)本地登錄配置和管理，遠(yuǎn)程管理實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理平臺(tái)對(duì)智能網(wǎng)關(guān)的零配置、跟蹤監(jiān)控、API權(quán)限等功能；

l?業(yè)務(wù)：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的基礎(chǔ)功能和運(yùn)營(yíng)商的增值業(yè)務(wù)；

l?智能化功能：開放操作系統(tǒng)提供的API接口開發(fā)應(yīng)用插件，實(shí)現(xiàn)智能化增值業(yè)務(wù)。

智能網(wǎng)關(guān)的演進(jìn)

隨著寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，接入層設(shè)備從xDSL只能打電話和有線上網(wǎng)，發(fā)展提速后出現(xiàn)了光貓，再到現(xiàn)在的智能網(wǎng)關(guān)。智能網(wǎng)關(guān)除了融合以前的光貓有線數(shù)據(jù)傳輸功能，還增加了無(wú)線數(shù)據(jù)通信，可以連接更多有線和無(wú)線終端。

1.智能網(wǎng)關(guān)的現(xiàn)狀分析

從銷售渠道來(lái)看，智能網(wǎng)關(guān)可以分為兩個(gè)主市場(chǎng)——運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)和消費(fèi)電子市場(chǎng)。

目前越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商借助自身在寬帶接入領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，率先搶占智能網(wǎng)關(guān)市場(chǎng)。中國(guó)電信2011年開始普及推廣家庭網(wǎng)關(guān)E8。2014年7月，中國(guó)電信聯(lián)合Marvell、高通等6家芯片廠家，華為、中興、烽火等36家終端廠家舉辦悅me發(fā)布會(huì)，即中國(guó)電信天翼網(wǎng)關(guān)的前身。到2017年12月，天翼網(wǎng)關(guān)已經(jīng)發(fā)展到第三代，主要廠家有烽火、中興、華為等。中國(guó)電信智能網(wǎng)關(guān)運(yùn)營(yíng)中心只有一級(jí)平臺(tái)機(jī)制，所有數(shù)據(jù)都會(huì)匯聚到運(yùn)營(yíng)中心。2018年，中國(guó)電信集采了3000萬(wàn)臺(tái)天翼3.0的智能網(wǎng)關(guān)。

中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)起步較晚，2016年都開始推廣智能網(wǎng)關(guān)，大力采集智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備，布局家庭網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)移動(dòng)采用兩級(jí)運(yùn)營(yíng)中心，省一級(jí)，集團(tuán)一級(jí)，數(shù)據(jù)先匯到省級(jí)運(yùn)營(yíng)中心，減少集團(tuán)的壓力。中國(guó)移動(dòng)在今年取得IPTV牌照后，不斷加大智能網(wǎng)關(guān)的集采力度，2018年規(guī)模達(dá)1150萬(wàn)臺(tái)。據(jù)業(yè)界人士透露，中國(guó)聯(lián)通也已開始集采智能網(wǎng)關(guān)。

消費(fèi)電子市場(chǎng)方面，智能網(wǎng)關(guān)類產(chǎn)品市場(chǎng)正在逐步啟動(dòng)。近年來(lái)，智能網(wǎng)關(guān)消費(fèi)電子市場(chǎng)發(fā)展迅猛，小米、華為、海爾等均紛紛布局智能家庭市場(chǎng)，智能網(wǎng)關(guān)品牌繁多。

2.智能網(wǎng)關(guān)管理協(xié)議

從技術(shù)來(lái)看，智能網(wǎng)關(guān)底層架構(gòu)由最初的OSGi發(fā)展成基于Linux的OpenWrt，并不斷融合新的協(xié)議和功能。

運(yùn)營(yíng)商和制造商為方便對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行管理，也建立了自己的規(guī)范和協(xié)議，可以對(duì)接入的終端設(shè)備進(jìn)行零配置、內(nèi)容過(guò)濾和安全審查。

l?中國(guó)電信采用E-Link協(xié)議實(shí)現(xiàn)建立與AP之間的加密信道、設(shè)備注冊(cè)、配置信息下發(fā)、狀態(tài)信息上傳等功能。ITMS+平臺(tái)對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行跟蹤管理和命令下發(fā)。

l?中國(guó)移動(dòng)用RMS平臺(tái)對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行配置和監(jiān)控。

l?中國(guó)聯(lián)通用woLink構(gòu)建運(yùn)營(yíng)商智能組網(wǎng)體系。

l?烽火用F-Link，華為用H-Link作為自己內(nèi)部兼容和管理的協(xié)議。

3.智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景

從應(yīng)用來(lái)看，智能網(wǎng)關(guān)主要應(yīng)用于家庭、政企、酒店三大場(chǎng)所。不同的場(chǎng)所接口和功能也不相同。

l?家庭網(wǎng)關(guān)：家庭使用偏向于接入更多的PC機(jī)、手機(jī)、Pad等無(wú)線和有線終端。

l?政企網(wǎng)關(guān)：鑒于企業(yè)辦公的需要，政企網(wǎng)關(guān)用E1接口提供電話語(yǔ)音業(yè)務(wù)，突出使用特點(diǎn)。

l?酒店網(wǎng)關(guān)：又稱為融合機(jī)頂盒網(wǎng)關(guān)，為方便酒店客戶使用，融合了機(jī)頂盒、無(wú)線路由器、光貓等多項(xiàng)功能。酒店網(wǎng)關(guān)一鍵開機(jī)后，電視業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)均啟動(dòng)，主要是為商企客戶的訪客提供免費(fèi)上網(wǎng)服務(wù)。融合機(jī)頂盒網(wǎng)關(guān)場(chǎng)景如圖所示。

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圖??融合機(jī)頂盒網(wǎng)關(guān)場(chǎng)景圖

隨著“寬帶中國(guó)”的加速發(fā)展，現(xiàn)在大家提及的智能網(wǎng)關(guān)更多是指家庭網(wǎng)關(guān)。

4.智能網(wǎng)關(guān)問題猶存

目前智能網(wǎng)關(guān)以每年千萬(wàn)甚至億臺(tái)的數(shù)量增長(zhǎng)，快速發(fā)展的同時(shí)也遇到很多問題。智能網(wǎng)關(guān)普遍存在安全、穿墻、中間件兼容以及穩(wěn)定性方面的問題。

l?安全：賬戶被盜，智能網(wǎng)關(guān)存在安全漏洞、被蹭網(wǎng)等。

l?穿墻：在使用空間不能進(jìn)行Wi-Fi全覆蓋。

l?中間件兼容：智能網(wǎng)關(guān)已經(jīng)發(fā)展成重要的控制單位，要求對(duì)各種終端設(shè)備進(jìn)行兼容。

l?穩(wěn)定性：智能終端一旦啟動(dòng)，一般不會(huì)斷電，如果出現(xiàn)突發(fā)大流量，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性是否能得到保障勢(shì)必會(huì)影響客戶體驗(yàn)。

智能網(wǎng)關(guān)呈現(xiàn)三大發(fā)展趨勢(shì)

隨著智慧家庭的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的終端電子產(chǎn)品將接入網(wǎng)絡(luò)。智能網(wǎng)關(guān)是寬帶流量的統(tǒng)一匯聚節(jié)點(diǎn)，可以感知、區(qū)分以及控制不同的業(yè)務(wù)流，成為集約業(yè)務(wù)的管理平臺(tái)，是智慧家庭設(shè)備及安防傳感器的連接、控制中心，未來(lái)將成為大數(shù)據(jù)經(jīng)營(yíng)的入口。未來(lái)智能網(wǎng)關(guān)發(fā)展正呈現(xiàn)以下三大趨勢(shì)。

l?標(biāo)準(zhǔn)化

IEC委員會(huì)制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)市場(chǎng)推進(jìn)計(jì)劃中的一項(xiàng)重要工作就是推動(dòng)IEC標(biāo)準(zhǔn)在各成員國(guó)的使用，提高標(biāo)準(zhǔn)使用率。對(duì)外，對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的引用可以提高我們對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)的認(rèn)知程度，有利于推動(dòng)符合國(guó)際市場(chǎng)需求的自主標(biāo)準(zhǔn)走出國(guó)門。對(duì)內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)化可以增強(qiáng)設(shè)備互聯(lián)互通性，提高不同設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間的兼容性，減少網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成本。

l?硬件優(yōu)化

技術(shù)的交叉應(yīng)用推動(dòng)寬帶發(fā)展多元化，推動(dòng)智能網(wǎng)關(guān)多功能融合。為提升設(shè)備功能和性能，不同功能芯片拼湊在一起的低性能設(shè)備，將無(wú)法滿足業(yè)務(wù)和服務(wù)需要，會(huì)快速被市場(chǎng)所淘汰。多功能的智能網(wǎng)關(guān)芯片將對(duì)不同功能進(jìn)行優(yōu)化和整合。

l?功能整合

智能網(wǎng)關(guān)將進(jìn)一步融合自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不斷整合各類家庭智能終端，實(shí)現(xiàn)各類家庭智能終端一體的網(wǎng)絡(luò)化、智能化。未來(lái)的家庭物聯(lián)網(wǎng)可涉及智能照明、家電控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、影音娛樂、健康管理等方面，能最大限度地將人、家、物連接起來(lái)，進(jìn)行互動(dòng)。

在國(guó)家政策的支持和推動(dòng)下，智能網(wǎng)關(guān)通過(guò)整合各種業(yè)務(wù)和接口，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)外通過(guò)云接入物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)內(nèi)利用智能家庭網(wǎng)關(guān)打造有廣電網(wǎng)絡(luò)特色的生態(tài)系統(tǒng)，為用戶提供多終端、多接入及多平臺(tái)的一體化解決方案將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

小結(jié)

隨著三網(wǎng)融合和寬帶化的快速發(fā)展，智能網(wǎng)關(guān)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，發(fā)展趨于多元化和標(biāo)準(zhǔn)化。期待智能網(wǎng)關(guān)在整合現(xiàn)有資源的前提下，合理融入新技術(shù)，解決面臨的問題，為用戶生活提供更多便利，豐富用戶生活和工作。