信息家电嵌入式软件技术框架

信息家电是信息技术与传统消费类家电技术相结合而产生的新一代家用电子产品。信息家电是以计算机技术为基础，集声、光、图像于一体的一种家用电器。它既不是计算机，也不是传统的家电，而是在传统家电的基础上，集计算功能、视听功能、通信功能、联网功能于一体的新型家电。

信息家电继承了普通家电的长处—操作简单、性能稳定、价格低廉、维护简便，又具备文字处理、图形处理、发送传真、电子邮件等PC和现代个人通信的多种功能。

信息家电横跨了信息技术领域和传统家电领域，成功地打破了电脑、通讯、家电之间泾渭分明的界限，使得各个企业、各种类型的电子产品最终将融合在一起。

信息家电的开发成功使得信息技术融入和改变家庭生活成为现实，打开了信息技术应用的最大市场，也为家用电器的更新换代创造了新的契机。

信息家电市场的发展潜力非常大，目前正持续10%的增长，预计今后其发展将达到30～40%的成长率，市场份额将高达数万亿美元。面对如此巨大的市场，电脑和家电企业纷纷将其作为新的技术开发点和利润增长点。

世界著名的电脑和家电企业如IBM、惠普、微软、英特尔、康柏等都大力开发研制自己的信息家电产品。我国的许多公司如联想、长虹、海信等也都投入了信息家电的开发工作。

信息家电定义

信息家电的名称来自英文“Information Appliance”，简称IA，可以翻译为“信息终端”，国内习惯称之为“信息家电”，其主导思想是“使数字媒体的任何内容，以任何格式，在任何时间，传送到任何地点”。

关于信息家电的定义，业内还没有一个很统一的说法，不同的专业人士和企业都从一定的方面给予了表述。几种比较有代表性的描述如下:

早在1978年，任职于Apple Computer的Jef·Raskin就提出了信息家电一词。定义为:

信息家电是指具有信息处理能力，如处理相关知识，事实，图形，图像，视频和音频等的家电。信息家电一般设计成可以处理特定任务，如音乐，摄像或写作。信息家电最典型的特点是彼此间可实现信息共享。

美国国家半导体公司这样定义信息家电:信息家电是一种廉价、易用、以互动方式与互联网连接的小型设备。在这个定义下，信息家电产品品种很多，机顶盒、网络电话、网络游戏机，还有手持PC机等。

依据市场情报中心(MIC)的定义来说，信息家电就是能与因特网互动，专为特定功能而设计，且易于使用的产品。信息家电从广义上来讲，包括机顶盒、Web游戏机、Web电视、Web电话，还有掌上电脑、手持PC、可穿戴PC等所有能通过网络系统交互信息的消费类电子产品。从长远来看，电冰箱、洗衣机、微波炉、热水器等植入数字网络技术，也是未来信息家电十分重要的发展方向。

由此可见，传统的定义中，信息家电应是一种价格低廉、操作简便、实用性强、带有PC主要功能的家电产品。利用电脑、电信和电子技术与传统家电（包括白色家电：电冰箱、洗衣机、微波炉等和黑色家电：电视机、录像机、音响、VCD、DVD等）相结合的创新产品，是为数字化与网络技术更广泛地深人家庭生活而设计的新型家用电器。

信息家电包括PC、机顶盒、HPC、DVD、超级VCD、无线数据通信设备、视频游戏设备、WEB TV、INTERNET电话等等，所有能够通过网络系统或者其它方式交互信息的家电产品，都可以称之为信息家电。

结合上述主流的信息家电定义，我们认为:信息家电是具有信息处理能力，包含软件系统并可以和用户交互的家电。

信息家电的特点

信息家电是一类新兴的低成本、易于使用、开机即用的数字消费类电子设备，可为消费者提供轻便、可靠的联网功能。这些消费类设备使信息娱乐和随时随地共享成为可能。

信息家电集电脑、电信和消费类电子产品的特征于一体，使家电具有信息获取、加工、传递等众多功能，而它的操作方式和普通家电一样简单易学，并能长时间无故障运行，不需要专业维护。

总的来说，信息家电的特点可以归纳如下:

◆具有信息处理能力;

◆具有软件系统;

◆可以和用户交互。

分别代表了信息家电在功能、结构、行为三个方面的特点。

◆在功能方面，信息家电可以信息处理来自外部和内部的信息;

◆在结构方面，确定了信息家电的发展趋势;

◆在行为方面，代表了信息家电的基本行为。

信息家电各类标准

信息家电涉及的各种业务和技术非常繁杂。由于通用的网络和终端技术已非常成熟，所以信息家电的核心技术主要体现在网络协议和接口上。

近年来，国内外许多大公司提出了相应的解决方案，各国正努力研制适合于本国国情的信息家电系统，已逐渐形成一些相关的标准。家庭网络物理层的接口标准和数据传输协议是国内外学术机构和厂商普遍关注的问题。

目前，国外电子巨头纷纷自主或联合制定信息家电标准，并积极向中国市场推广和渗透。虽然我国企业都在努力开发产品和技术，但由于各企业应用的技术和手段不同，因此信息家电技术相对封闭地发展，只可在自己的平台上互联互通，影响了各种信息家电在不同网络平台间的可操作性和兼容性，所以我国制定信息家电标准具有重大战略意义。

目前从事信息家电标准化的组织非常多，国外有DLNA、ITU-T、UOPF、ECHONET、CIC、OSGi等;中国有“闪联”和“e家佳”。每个标准化组织所涉及的情况不尽相同。

信息家电软件技术框架

对于信息家电这个新产业，迄今仍缺乏一个对全行业技术进行归纳和协调的整体视图。前面提到的各个组织分别在本领域内做出了很多努力，但仍没改变标准林立，相互竞争的局面，对整个信息家电产业的技术协作没有实际指导意义。

抛开厂商利益集团间的竞争不谈，现有的体系及标准的竞争还来自于不同的领域背景。信息家电技术包括电子工程技术、计算机软件技术、网络通信技术、领域工程技术等几个方面，而各个方面在各自的历史发展中都演化出成熟的技术架构和工程方法，这些方法间并无共同之处，但又不得不在信息家电这个共同的领域同台竞技，因此严峻面临竞争与冲突。

其实在历史上，技术交汇引发的冲突并不是第一次，仅从技术演化规则角度，我们可以确定未来的技术架构必然会趋于统一，不同技术的融合成本将不断降低。因此本文将几个冲突领域的技术要素按照历史演进规律绘制了图1，我们可以看到明显的沉淀和分层趋势。

我们从信息设备家电化和家电设备信息化的角度考虑，尝试将具有电子工程背景的技术元素与计算机和软件技术元素在同一幅示意图中描述和融合，图中左侧的技术元素和右侧的元素根据应用领域的不同，选择性的向中间信息家电部分组合，形成针对具体领域的具体技术架构。

目前传统家电多采用技术框架图左半边的技术架构。另外洗衣机、家庭安防设备等家电，更多采用了智能软件技术来实现应用的功能，由驱动软件来实现基础件和支撑件的功能。

随着信息家电技术发展和产业链的完善，这些传统家电将逐渐向中间的五层结构演化。技术架构，尤其是软件技术层次的细分，符合了信息家电多样化、个性化需求的趋势，也改善了产业链的结构，促进信息家电产业的快速发展。

现有的传统家电硬件技术如总线技术、家庭网络技术、传感器技术、处理器技术正进行融合和整合，这些硬件技术正朝着高处理器能力、高带宽、高可靠性的发展方向，也构成了信息家电的核心硬件。

技术框架图的右半部分经过几十年的演化，信息技术已经得到充分发展，PC等纯IT产业已经逐渐完善，也形成了较为完善的体系架构。各个层次的软硬件技术也将逐渐融入到未来的信息家电产品中。

演化后的层次结构

信息家电技术框架分为五个层次:信息家电核心硬件层、基础件层、支撑件层、应用件层和用户接口层，分别用不同的颜色表示，这五层一起构成完整的信息家电产品。通过把信息家电技术框架分成五个层次，既可以用来分析现有的大、小信息家电产品，也反映了未来信息家电的技术发展趋势。

下面将分别介绍各层的功能和内容:

◆信息家电核心硬件层

核心硬件层是由控制器、执行器及其它硬件技术组成的信息家电硬件环境。该层包括处理器技术、有线无线网络技术、总线技术、家庭网络技术和传感器技术等处理和通讯的核心硬件。

◆基础件层

基础件层实现了硬件资源管理、硬件抽象、硬件封装等基础功能，为支撑件提供资源访问和硬件解释功能，将信息家电功能封装成基础服务，形成基础运行环境。基础件层既实现了操作系统的功能，又包括信息家电本身的特性和功能。

◆支撑件层

支撑件是面向具体关键技术和标准，具有通用性、共享性和重用性的支撑运行组件。

◆应用件层

应用件是针对应用领域，面向应用开发过程，满足特定需求，具有领域内特性的应用组件。

◆用户接口层

用户接口主要实现人机接口功能，将设备信息处理结果呈现给用户，并接收用户输入，传递给设备。

框架的作用及意义

框架仅描述了一种技术趋势，指出信息家电软件技术在未来的信息家电中所居的位置及各种技术要素协作关系，这对技术的稳定和沉淀有很大帮助，尤其对于技术企业的战略性积累有指导性意义。

不同层次的技术要素决定了技术拥有企业未来在产业链中的位置，同层之间竞争，跨层则为协作关系。任何厂商都不应去尝试全部层的技术积累，那意味着垄断及与所有产业伙伴为敌。

从技术角度讲，企业可以从这幅图中认真考虑自身未来的技术定位。举例来说，视频编解码技术可在硬件层获得生存空间，也可在支撑件层获得生存空间，但不太可能在基础件层存活。因此，拥有视频编解码技术的企业应当审视自己的积累和未来定位，确定到底应在哪一层占据产业优势，且如何与基础件层的企业形成协作互惠关系。

正确的结盟，及时辨认竞争对手并调整战略布局，这不仅是企业的制胜之道，也是产业健康发展的润滑手段。一旦产业角色在正确的引导下就位，健康的产业链便形成。我国正处于产业换代的关键阶段，以营销资源积累作为优势的传统手段正逐步向战略性的技术资源积累演变，及时和正确地发现技术制高点是制胜关键。

图1 几个冲突领域的技术要素的历史演进规律