1.2 通信技术和互联网对家庭数字化和智能化的影响
随着中国的通信技术发展逐渐出现了三网并存的局面，即电信的铜线网、计算机的数据网络和有线同轴电视网，这为后面的“三网融合”埋下了伏笔，也是21世纪初讨论的热点。到了2010年，国务院公布了第一批“三网融合”试点城市，标志着三网融合开始进入正式的轨道。
这样的融合不仅仅是三网的物理融合，更重要的是业务的融合。“三网融合”在2010年被放到日程表，也是宽带接入发展到一定阶段水到渠成的结果。在2010年，光纤到户/光纤到建筑物（FTTH/FTTB）成为中国宽带接入的新起点和焦点，在之后的9年，三大运营商持续把光纤到户作为重要的发展战略和宽带接入的主要方式。
光纤通信以高锟在1966年发表的光纤传输可行性的论文为起点，到目前的全球的大规模商用普及，前后不过仅仅50年左右，但它的传输速度和带宽都比铜线高了很多。虽然铜线的数据传输也在发展，2016年也有了支持千兆速率的商用G. Fast。但光纤的成本和发展速度在短短的几十年就把百年历史的铜线抛在了后面。在中国，三大运营商推进光纤到户的决心和速度也是国外任何一个运营商都不能相比的。
光纤到户对于家庭用户来说，就是看到一个光终端放到了家里，它能提供以太网接口、语音接口和Wi-Fi功能，是通信网络和互联网在家庭中数据的“水龙头”。例如，截至2018年12月底，中国电信的光纤宽带（FTTH）用户数达到1.4066亿户，2018年净增1449万户。就是因为宽带接入的快速发展，小米等互联网企业才能够把智能路由器通过光终端连入互联网，给家庭提供室内组网、远端控制家庭设备等功能。
从最初的调制解调器拨号上网，到ISDN的128kbit/s的数据接入，接着是ADSL和VDSL的相继发展，再到最近10年“光进铜退”的全民宽带接入，数据传输速率几乎是每5年翻一番，这极大地促进了互联网宽带接入在中国家庭的大规模普及。
通信技术和互联网发展是数字家庭能够智能化发展的基本前提。没有宽带接入的速率，家庭上网的业务就有很大的局限，在线视频、数据文件下载等都不会有让人满意的用户体验；家庭中的设备如果没有宽带接入，其电器就没有统一的网关接入互联网。消费者现在可以通过手机远程控制家庭中的智能摄像头，可以进行远程存储和远程智能家电的控制，所有这些都是因为宽带已经进入了家庭，把各个独立的家庭网络孤岛连接到信息和数据共享的互联网海洋。
后面提到的智能化转型需要的大数据和云计算，以及物联网的万物相连，这些都是基于通信网络的基础设施，都需要互联网的接入作为基本条件。
宽带接入为智能家庭搭建了室外管道，同时各种网络技术的发展使得室内的各种数字化设备能够快速进行连接。目前主流的技术有现场总线技术、短距离无线通信技术、电力线载波技术、同轴或电话线组网技术等。现场总线技术在智能家庭中相对应用得比较早，例如消费电子总线（Consumer Electronics Bus，CEBus）、LonWorks总线等，这些在本章的1.4节会做简要介绍。
短距离无线通信技术一直是智能家庭的热点技术之一，目前使用最广泛的是Wi-Fi，它在21世纪初已经规模商用，传输距离可以达到百米。经过多个标准的迭代演进后，Wi-Fi技术目前已经相对比较完善，例如IEEE 802.11a/b/g/n/ac，以及2019年已商用的802.11ax等，其后续标准的主要发展方向还是家庭中的高速带宽和更高密度连接下的性能。Wi-Fi是短距离通信中最普及的技术。
蓝牙是另一个在手机、无线耳机、计算机、智能手表等设备上常用的无线连接技术。它也经过了多轮技术标准的更新，已经发展到了5.0版本。它的传输距离通常不超过10 m。与Wi-Fi相比，它功耗低、体积小、成本低，适用于两个设备直接的短距离数据传输，而Wi-Fi可以应用于较大距离范围和较多数量的设备连接。
ZigBee、Z-Wave等都是目前已经成熟的互联互通的智能家居无线连接方案。蓝牙设备的电池使用寿命一般为2～10天，不适合作为物联网设备的在线长期使用。当在家庭环境中使用无线监控或安防控制等功能的时候，例如灯泡、遥控器、门禁系统、无线报警、抄表系统、游戏机等，如果是少量数据和较低速率的传送，更适合使用低功耗的Z-Wave和ZigBee的短距离通信技术。
这些短距离通信技术目前在家庭网络中都得到了普及，也各有技术特点，有各自适应的应用场景。但它们互相之间是不能直接通信的，因为在数据链路层和物理层都遵循各自的标准，没有统一的交互协议。支持不同底层技术的网络之间需要有特定的网关进行协议的转换后才能通信。
家庭中的有线技术，例如电力线连接、同轴电缆或电话线连接组网等都让家庭中独立的传统家电有机会能组成网络、共享信息、传输数据等。低压电力线遍布城市和农村的所有普通家庭，不需要室内重新布线，并且成本低，可即插即用，是基础设施薄弱地区的重要方案之一。
这些网络技术本身也在不断演进，从最初的基本连接到后面的速率提升、安全性的完善等，它们使得家里的设备组成网络，然后通过宽带接入的外部管道连到互联网。家庭的智能化是系统级的转型，至少需要设备之间能够传输数据、共享信息，然后才是数据分析，做出智能的判断和处理，并达到设备之间的联动。所以家庭中的设备需要这样的平台进行互联互通，如果互联网的宽带接入是智能化转型的第一个条件，家庭网络连接则是智能化演进的第二个条件。
运营商将互联网通过宽带管道连接到用户家里，互联网厂家和家电厂商利用宽带接入作为出口打造自己的家庭联网平台和家庭智能化。但这并不是运营商所期望的最终结局和行业分工，因为这就意味着运营商就像传统的电力公司、煤气公司、自来水公司一样只是提供资源的传输和供给，家庭中的一切业务和应用都和运营商无关，运营商之间的管道模式没有差异化选择。
在这种模式下，运营商提供的是数据流的管道，而互联网设备厂家提供的是智慧家庭多样化的设备和服务。运营商搭建基础网络已经做了大量投资，在智慧家庭的市场中不会甘于落后。“如果丢掉了家庭市场，就会失去一块巨大的市场，家庭业务是我们的重中之重。”这是中国电信集团公司对家庭业务的态度。
实际上运营商在家庭网络平台上有天然的优势。它们拥有数据流量入口和出口的网关平台，利用网关来快速占领家庭的智慧控制中心的优势是互联网厂家和家电厂商不能比拟的。虽然国内的运营商在家庭智能化方面起步较晚，但发展速度反而比国外快。三大国内运营商都分别利用自己的网络技术和家庭网关产品，建立各自的生态环境和平台，广泛联合产业内的合作伙伴，推动家庭设备的互联互通，提供影音娱乐和家庭生活综合应用等服务，这两年在智能家居的发展道路上稳步前进。
中国电信的智慧家庭品牌是天翼智能网关、天翼高清机顶盒和智慧家庭APP。中国电信把这三件产品作为智慧家庭的三大入口。按照中国电信的规划，天翼网关是智能网络连接入口，天翼高清机顶盒是影音娱乐休闲入口，而智慧家庭APP是智慧生活入口，通过这三个关键产品，为家庭用户提供网络流量、影音娱乐和生活应用。通过这几年的采集测试，天翼网关已经从原来1.0版本升级到2018年的3.0版本，而天翼高清机顶盒用户已超过1亿户。通过智能网关，中国电信的方案融合了手机遥控家电、多屏互动、全球眼视频监控等生活应用服务。另外中国电信还推出了智能音箱“小翼”，这是全国第一款内置运营商全4K机顶盒的智能音箱，它是天翼高清、视频通话、家庭云等智慧家庭业务的语音入口。智能音箱是2018年的关键产品，是今后主推的电器控制入口。在天翼网关、天翼高清机顶盒和智慧家庭APP三大入口的基础上，中国电信通过智能组网、天翼高清、家庭云、视频通话、智能家居、智能音箱构建了生态的闭环，满足用户各层次的需求和加速数字家庭的生态建设。中国电信基于光宽带的接入方式，建立了覆盖全国的视频服务专用网络（CDN）来承载智慧家庭的业务，通过建设统一平台，能够提供标准化的接口，实现统一认证计费、开通服务以及支付等功能。
作为生态系统的开发，中国电信成立了智慧家庭产业联盟，支持e-Link互联互通的协议，能够关联具体的家庭设备，通过其平台进行互联互通的整合，具备了整体的联动性。中国电信的生态环境能为家庭用户提供影音娱乐、教育、健康、社区服务以及智能家居的应用等服务。
中国移动的宽带接入晚于中国电信，但它发展和部署速度很快，利用广泛的光纤接入到户来给家庭提供4K电视服务和千兆接入等宽带应用。中国移动的核心设备是智能网关和“魔百盒”，它是智能家庭解决方案的核心设备。中国移动提出以“1+1”（即家庭开放平台+魔百盒）为家庭业务发展的总体思路，支持“3+X”产品体系，即国内的各个省市以高品质宽带、家庭V网、魔百盒的“3”类产品为基础，然后辅助发展自选推广的产品“X”。在“1+1”的总体思路下，中国移动的“魔百盒”是“核心终端载体”并被定义为“统一服务入口”，面向家庭用户的“和家庭”能够提供视频娱乐、智能家居、健康、教育等在内的智慧家庭解决方案和服务。
中国移动的家庭开放平台的协议是And-Link，它联手家电企业、互联网公司、IT企业等建立了数字家庭合作联盟，整合资源和优势互补，解决数字家庭中设备互联互通的问题，统一管理家庭业务和终端，实现端到端的服务支持，线上线下渠道整合，联合实力雄厚的内容服务商，致力于生态系统的推广和演进，家庭开放平台可以让合作伙伴获得计费、网络适配、终端适配等能力，让合作伙伴共享中国移动覆盖全国的硬件销售渠道。另外中国移动联合小米、海尔、南京物联等企业，积极引入智能硬件产品，覆盖智能家电、安防监控和节能控制领域。在数字化家庭服务方面，关注内容服务、连接服务、生活服务、亲情服务，全力提升家庭用户的体验。
中国联通则是以“智慧沃家”为核心提供智慧家庭业务，它建立了智慧沃家产业联盟，推出了全系列的融合通信业务，包含了智能网关、应用商城、高清视频通话、“随心控”软件和家庭云等服务，家庭成员之间可以实现宽带、流量、语音和短信等业务的共享。
“智慧沃家”具体的家庭应用包含了沃家电视、沃家提速、沃家云盘、沃家总管等。其中沃家电视同时支持基础电视业务和多款增值业务，例如云游戏的增值业务。沃家提速业务可以让用户在任意时间、任意场合、任意业务、任意终端，一键实现宽带速率的提速。沃家云盘通过家庭云实现照片、视频等内容在家里的远程共享。沃家总管能够通过手机APP实现对空调、摄像头、灯光、门锁、窗帘等的控制，让用户方便灵活地控制家庭中的设备，涵盖了智能家庭生活和家庭安防两个方面的应用。