智慧家庭網路是資訊時代帶給人們的又一個高科技產物。它藉助現有的計算機網路技術，將家庭內各種家電和裝置連網，通過網路為人們提供各種豐富、多樣化、個性化、方便、舒適、安全和高效的服務。家庭網路化也是整個社會資訊化的一個重要的部分。實現家庭內部資訊與家庭外部資訊的交換，無疑是家庭連網的目的所在。它的實現需要設計一個理想的家庭閘道器。下面由小編來詳細解讀家庭閘道器的技術與應用。
家庭閘道器技術與應用的詳細解讀
一、家庭閘道器的功能
家庭閘道器是連線家庭網路和外部網路的介面單元，應該能夠提供家庭聯網、服務質量(QoS)保障、安全管理、維護管理、地址管理和資料轉發等功能，除提供基本接入功能外，還可以擴充套件提供特定應用。
二、家庭閘道器的基本組成
一般說來，家庭閘道器包括5個功能模組：
接入功能模組。家庭閘道器的接入功能主要實現家庭網路與電信網路的連線。
聯網功能模組。家庭閘道器的聯網功能主要實現家庭內部的使用者終端裝置之間的連線，包括計算機和具有聯網功能的家用電器。
傳送功能模組。家庭閘道器的傳送功能主要實現家庭網路內部裝置與電信網路之間的IP包的傳送。
核心功能模組。核心功能包括地址功能、QoS功能、安全功能、遠端管理功能、本地管理功能。
地址功能主要實現家庭閘道器自身IP地址獲得以及支援家庭內部終端獲得IP地址，QoS功能主要實現多業務流的分級處理及轉發，安全功能主要防止外部網路對家庭網路的非法訪問以及內部網路的非法接入，遠端管理主要實現運營商對家庭閘道器的遠端管理與控制，本地管理主要實現家庭閘道器的本地登入管理與控制。
業務功能模組。業務功能模組與公共電信網路的業務實現相關，由於業務的種類很多，所以具備業務功能的家庭閘道器有很多型別，其具備的功能也與特定的業務相關。業務功能模組是可選的。
三、家庭閘道器與內部終端裝置的連線
未來數字家庭的一個重要特徵就是各種家庭裝置間的互聯互通，所有聯網裝置都要被連線到家庭閘道器上，傳輸資料、音訊和視訊。如果所用這些連線都通過牆上打孔的方式實現，幾乎是人們所無法接受的，Wi-Fi(WirelessFidelity，無線保真)技術的出現和成熟，為家庭內部裝置互聯提供了一種理想的選擇。
家庭閘道器作為樞紐，Wi-Fi作為橋樑，在各類行動式和固定裝置間實現方便地互聯。Wi-Fi技術與藍芽技術一樣，同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術，該技術使用2.4GHz附近的頻段。
由於受制於功耗問題，Wi-Fi僅能在筆記本等領域發揮作用。而如今，功耗問題的解決令Wi-Fi正以驚人的速度席捲消費電子產品，越來越多的半導體供應商和消費電子產品製造商將Wi-Fi作為一種連線手段嵌入消費電子產品中。
在某種程式上Wi-Fi推動了家庭閘道器的發展和應用。
四、家庭閘道器組建要求
要大規模地應用家庭網路，構建家庭網路的技術必須滿足一些重要的'要求。滿足這些要求是為了讓那些一點技術都不懂的使用者願意去使用家庭網路。如果操作過於複雜，家庭網路的市場將僅僅侷限於願意花費時間和精力去學習新技術的使用者。
1.要求是要有足夠的地址空間
這樣才能為大量的家用電器裝置都分配一個惟一的IP地址;當前使用的ipv4協議在家庭網路中應用的第一個限制是可利用的地址空間貧乏。即使isp只給每個家庭網路分配一個地址，家庭網路的大量應用也會很快將ip地址耗盡，而且各個國家和地區分配到的ip地址差別很大。由於歷史的原因，北美分配到的ip地址要比歐洲和亞洲多很多。因此，即使在北美可以基於ipv4來構建家庭網路，在其他地區這種方法也是不可行了。
2.要求是使用者只需對家庭網路進行非常少量的配置和維護
如果使用者需要花費大量的時間去安裝和維護家庭網路，那麼他們對使用這些新技術的熱情就會大大降低。配置、維護和操作越簡單，就越容易被廣大消費者接受。家庭網路要求可以很容易地對家電裝置進行安裝和配置。基於ipv4的家庭網路中，一臺家電要自動獲取一個ip地址的惟一方法是建立一個dhcp伺服器，但是dhcp伺服器需要進行管理。
3.要求是可以讓各種各樣的家電裝置參與到家庭網路中來
家庭網路中的裝置不應該僅僅侷限於目前可以聯網的裝置，如PC、機頂盒等。家庭網路所使用的技術應該更加靈活以使盡可能多的家電裝置可以接入到家庭網路中。
4.要求是要有靈活多樣的通訊方式
家庭網路不應該也不可能僅僅侷限於使用傳統的銅線連線，而應能使用多種傳輸介質。可能的通訊方式包括Wi-Fi、藍芽、WLAN等。
五、ipv6協議構建家庭網路
1.地址空間充足
ipv4的地址長度為32位，而ipv6有128位。
ipv6的地址多到足以為地球上的每一粒沙子分配一個全球惟一的ip地址。因此在基於ipv6的家庭網路中可以為網路中的每一臺家電分配一個或幾個全球惟一的ip地址。這是ipv6協議非常有價值的一個特性，因為這意味著具有訪問許可權的任何人都可以通過internet對家庭網路中的每一臺家電進行外部訪問，而且這有助於開發一些對一般使用者有吸引力的應用，如遠端監控、線上遊戲、voip等。
每臺家電都有全球惟一的ip地址也使得在不同家庭網路中的家電裝置之間建立端到端的通訊成為可能。由於不再需要地址翻譯機制，這使得在不同家庭網路中的家電裝置可以使用ipsec協議進行安全的通訊。
2.地址和服務的自動配置能力強
與ipv4相比，ipv6協議具有非常強大的自動配置能力。ipv6的自動配置能力使得在家庭網路中增添支援網路功能的家電裝置時幾乎不需要做任何配置，這是由於家電裝置可以從控制該家庭網路的路由器(即家庭閘道器)收到配置資訊。基於這些配置資訊，家電裝置就可以完成自身的ip地址等資訊的配置。這使得使用者可以很輕鬆地在其家庭網路中引入新的家電裝置，而不需要進行ip地址、網路地址、域名伺服器以及閘道器地址的配置。
ipv6指定了link-local地址、site-local地址和全域性地址等三種地址。家庭網路中的家電裝置不需要任何使用者的參與就可以自動配置這三種地址。
link-local地址(fe80：：interfaee id)只在鏈路範圍內有效，site-local地址(fec0：：interface id)只在家庭網路內部有效，而全域性地址(子網字首：interfaceid)則在家庭網路的內部和外部都有效。
自動配置機制是基於icmpv6協議建立的。控制家庭網路的路由器在家庭網路中傳送路由器通告訊息，家庭網路中的家電裝置基於這些訊息自動地配置全球惟一的可路由的ip地址和介面id。
3.使家庭網路更加安全
家庭網路的使用者肯定不希望未經授權的人訪問他們的網路，他們希望與外部使用者的通訊要進行加密和授權，只允許來自外部的合法連線。例如，如果使用者的空調壞了，空調的生產廠家應能獲得授權經由家庭閘道器來對空調進行訪問。這樣，在維修工人出發以前廠家就可以收集到診斷資訊。所有這些類似的功能實現都需要安全的接入服務。
ipv6設計時已經內嵌了針對安全性的部分，例如協議中設計有專用的安全報頭，可用於網路裝置對使用者接入的合法性進行檢查，也可以用於檢查源地址和接入實際地址的一致性。另外，ipsec是專門為ipv6設計的安全性協議，用於在ipv6網路中實現使用者之間端到端的安全通訊，從而保證只有可信賴的使用者可以向家庭網路中的裝置傳輸資料或傳送指令。
對ipv6而言，可提供的安全水平取決於特定網路和使用者的要求，而不會受到技術限制，可以提供多種層次的安全水平來滿足不同使用者的需要，涵蓋了從不具備安全性到具有非常高的安全性需要專門的技術和配置。對大多數使用者而言，在家庭閘道器中整合一個簡單的防火牆就可以提供足夠安全的家庭網路環境，更加先進的ipsec可被用於提高商業使用者網路的安全性。
4.支援移動性
要使家庭網路使用者出門在外的時候仍然可以對家庭網路進行訪問，對移動性的支援就非常關鍵。這將容許出門在外的家庭網路使用者能夠通過膝上型電腦、手機、pda等移動裝置訪問家庭網路中的資源並能對家中的電器裝置進行遠端操縱。更為重要的是，家庭網路使用者離家之後，不需要對其移動裝置進行過多的配置就應該能夠實現上述功能。
要滿足這些要求，ipv6網路要比ipv4網路容易得多。ipv6在設計時充分考慮了移動性需求，並將移動ipv6作為ipv6的基本組成部分，因此ipv6在移動環境下可更好地支援端到端以及多媒體業務。此外，ipv6的自動配置使得漫遊到異地網路的移動使用者可以很容易地進行配置。而且與移動ipv4不同，移動ipv6不需要異地代理，這意味著移動使用者不需要進行本地移動配置就可以在任何地方對其家庭網路進行遠端訪問。
六、總結
雖然家庭閘道器的推廣和普及還有許多制約因素，但人們現代化生活的需求和新技術的飛速發展已經使得家庭閘道器的普及成為必然。在不久的將來，家庭閘道器將像自來水閥一樣成為每個家庭不可缺少的一部分。
家庭閘道器
1.家庭閘道器是什麼意思
家庭閘道器一般指住宅閘道器，住宅閘道器是一種將家庭或小型辦公室網路連線到Internet上的硬體。住宅閘道器可提供轉換功能，並使使用者能夠與內部網路上的所有計算機共享DSL或電纜調變解調器Internet連線。住宅閘道器位於DSL或電纜調變解調器與內部網路之間。也可以將DSL或電纜調變解調器整合到住宅閘道器中。
2.家庭閘道器的作用
家庭閘道器主要用於外部網路接入、家庭自動化、家庭娛樂、能耗控制和安防等方面，每一個應用都有不同的成本、頻寬要求。家庭內部組網主要用於解決各種終端之間相互資料傳輸，以及各終端與外部網路的互動。應具有以下功能：
1、連通家庭內部網路和外部網路。網路接入是數字家庭的最基本需求，是實現家庭網路各類應用的基礎，具有承上啟下的作用。
2、隔離外部網路威脅。家庭閘道器作為家庭與外部網路的介面，必須要保證安全性，如防火牆功能、上網限制功能等。
3、支援家庭組網功能。保障家庭網路中的所有聯網裝置能組成統一的網路，使用統一的網路協議，以實現家庭網路內部各個終端的資訊共享。管理和配置功能。是家庭閘道器的核心功能，包括管理、發現、地址解析、包轉發、服務質量（QoS）等。
4、家庭閘道器虛擬化，是指將家庭閘道器的部分網路功能和業務功能上移到網路側，簡化使用者側的閘道器裝置，甚至將閘道器變為簡單的橋接裝置。
5、對IPv4的網路地址轉換（NAT）。對IPv4的DHCP，並有越來越多的路由器廣播IPv6。
3.家庭閘道器和路由器的區別
1、閘道器實質上是一個網路通向其他網路的IP地址，而路由器是用於連線多個邏輯上分開的網路；
2、無路由器下，要實現兩個網路之間的通訊，必須通過閘道器；
3、只要連線兩個不同網路的裝置都可以叫閘道器；而路由器一般特指能夠實現路由尋找和轉發的特定類產品。