家庭远程学习网络系统的构建

在现代信息技术高速发展和现代远程教育广泛应用的今天，家庭远程教学的学习环境、学习途径和学习方式都发生了极大的变化，家庭远程学习对现代技术的依赖程度日益加深，现代技术使家庭远程学习网络化也成为可能。如何综合运用多媒体计算机技术、通讯技术、网络技术、电视技术，来实现现代技术支持下的家庭远程学习，是当前现代远程教育理论研究和实践探索中的新课题。

家庭远程学习的技术环境

家庭远程学习的技术环境，指的是可以作为家庭远程学习媒体的家用电器技术和设备的构成，即包括电视机、音响、摄录放一体机、多媒体计算机、彩色打印机、数字相机等家用现代技术设备组合。不过，目前的家庭远程学习的技术环境是呈松散结构的，随着计算机技术与家电技术的融合，多媒体信息进入家庭只不过是个时间问题，因而家庭远程学习的技术环境迫切要求从松散结构转变为系统结构。

对于家庭远程学习的技术环境从松散结构转变为系统结构来说，家庭内部消费性电子产品的互联是其制约因素之一，利用接口技术、网络技术可将家庭内部消费性电子产品实现互联。互联首先要求的是信息传输实时性;其次是联接的方便性;第三是通用性，只有不局限于某种特定的环境和设备，才会拥有广泛的应用群体。在互联实现的方法中，串行接口IEEE1394可以将采用1394接口的家用电器连接起来，而Jini技术则可在基于分布式网络环境下将家用电器实现智能连接。

1、IEEE1394

IEEE1394是一种串行接口标准，这种接口标准允许把电脑、电脑外部设备、各种家电非常简单地连接在一起。从IEEE1394可以连接多种不同外设的功能特点来看，也可以称为总线，即一种连接外部设备的机外总线。IEEE1394的原型是运行在AppleMac电脑上的火线，由IEEE采用并且重新进行了规范。它定义了数据的传输协定及连接系统，可用较低的成本达到较高的性能，以增强电脑与外设的连接能力。

IEEE1394有良好的性能特点。它的连接采用点对点结构，任何两个支持IEEE1394的设备可以直接连接，不需通过电脑控制，例如在电脑关闭的情况下，仍可以将DVD播放机与数字电视机连接而直接播放光盘节目。同时它采用“级联”方式连接各个外部设备，在一个端口上最多可以连接63个设备，设备间采用树形或菊花链结构。由于它能向被连接的设备提供电源，因而即使设备断电或者出现故障也不影响整个网络的运转。IEEE1394采用基于内存的地址编码，具有高速传输能力，可适用于各种高速设备。另外，它允许热插拔、即插即用，不必关机即可随时动态配置外部设备。

数字摄像机、数字相机、DVD播放机、摄录放一体机、视频电话等和一般消费性家电产品，如电视、音响、VCR、HDTV等都可以利用IEEE1394接口来互相连接。电脑的外部设备，例如硬盘、光驱、彩色打印机、扫描仪等，也可利用IEEE1394来传输数据。因此以IEEE1394为接口，可将家用电器中的计算机与其他各种家用电器连接起来，构成了一个标准的家庭网络技术环境。在此基础上，可进一步构建家庭远程学习网络系统。

2、Jini技术

Jini技术是建立在JavaBean/RMI机制上的一种应用技术。Jini是Java虚拟机（JVM）中的一系列类库，带有JVM或嵌入式JAVA的计算机和其它设备都可以使用Jini。由于Java虚拟机JVM可以运行在各种操作系统之上，因此Jini使这些虚拟机构成动态的联盟。Jini又由发现／加入、查找、服务三个层次组成。每个设备联网时执行发现／加入协议，客户通过查找服务机制确定提供该服务的对象，各成员在网络上提供各自的服务。

实际上，Jini技术在各种设备上的使用不局限于某种操作系统。一个Jini设备连接网络像连接一个电话机那样简单，不需要配置，不需要各种驱动程序，只要电子设备厂商将Jini技术嵌入设备中，则可以方便地使用。Jini能将全系统的基于Java的家用电器连接起来，其中包括目前广泛使用ＰＣ、PDA、蜂窝电话、电视机、立体声设备、打印机和数字照相机等，从而连接成一个使用方便、即插即用并且动态的网络。Jini技术使家用电器具有网络性能和智能，实现真正意义上的在任何时间、任何地点，从任何器件上对任何网络的联结

到目前为止，Jini还只是个基本工具，它要从研究开发阶段演变到实用产品还有一定的距离，其本身还需要修改扩充（并且为广大电子设备厂商所支持），但从长远来看，Jini技术对于家庭远程学习网络系统的构成，具有广阔的前景。

家庭远程学习网络系统可以有多种方案，根据目前的技术条件和家庭的实际情况，主要有基于电话网的家庭远程学习网络系统和基于广电网的家庭远程学习网络系统。

基于电话网的家庭远程学习网络系统

——解决方案之一

从技术角度分析，目前在基于电话网的家庭远程学习网络系统的具体构建中主要有三种方式，这三种方式依赖于三种主要的电话线上数据传输技术，即56K电话调制解调器、ISDN综合数字业务网、XDSL数字用户环路。其中，真正解决电话双绞线的宽带传输看来还是要落到XDSL数字用户环路的方式上。特别是ADSL技术，由于它的不对称性和8M高速下行通道，可以为基于互联网的应用带来更高的接入带宽，提高Web浏览、视音频点、会议电视、电子商务等宽带IP业务需求。

一、模拟调制解调器

一条电话线加上调制解调器（Modem），这是目前家庭PC机最常用的上网方式。电话线最初是设计用来传输音频模拟信号的，不能直接传输数字信号。Modem一方面把PC机输出的数字信号调制成适合电话线路传输的模拟音频信号上行传输，另一方面把从电话线下行的模拟音频信号解调成适合计算机接收的数字信号传给家中的PC机。

模拟Modem的技术成熟，有国际标准，使用简单，价格便宜，在其它更快更好的接入方法尚未广泛应用之前，是目前家庭PC机入网的首选，也是目前家庭远程学习网络系统设置的常用方法。然而模拟Modem的一些先天不足（如速度低、不能接入视频信号、不能同时使用电话等）使其大约只有几年的生存期。

二、带综合业务数字网

窄带综合业务数字网（N-ISDN），俗称“一线通”，简称ISDN。ISDN为用户提供了比普通电话网更高的通信质量、便利性、经济性和数据传输率，并且技术成熟，有国际标准。家庭用户可通过其基本速率接口（BRI）实现以64Kbps或128Kbps的速率上网。

本网利用用户现有电话线，不另铺设新线路，故降低了使用成本。它一线多路，BRI提供3个通道，即2个B通道和1个D通道，2个B通道能传输入路数字化用户信息，D通道用于传输通信控制信号及其它信号（如报警、呼叫医生、水电气表数据的自动提取等）。用户可利用1个B通道打电话，同时利用另一个B通道上Internet。亦可在2个B通道上同时传输话音和图象信息，实现可视电话。ISDN能够实现话音和非话音（传真、数据、图象、可视电话、桌面视频会议、Internet、LAN互联等）业务的综合接入。但受带宽限制，ISDN不适合实时视频信息的传输。由于ISDN提供全程即端到端的数字传输，比传统的模拟传输具有更高的抗干扰性、更低的误码率，因此传输质量高。ISDN经NT1与家庭终端设备相连，就可构成家庭远程学习网络系统。

三、对称数字用户线

非对称数字用户线（ADSL）采用现代数字信号处理和数字编码调制技术利用双绞铜线的频带资源，来实现话音和数字信号的双向点到点高速传输。为实现高速度，ADSL使用频分复用和回波抵消法将一对双绞线的频带划分为3段（即3个通道）：提供普通电话业务（POTS）的低频段和上、下行数字通道。ADSL利用现有电话线（一对双绞线）实现同时打电话和上网，且下行速率远大于上行速率。ADSL适用于Internet高速接入、视频点播、MPEG-1及MPEG-2压缩视频、会议电视、LAN互连。但因带宽限制，它不宜传输一般CATV信号。

国际电信联盟于1998年10月通过G.992.2建议，即简化ADSL国际标准。该建议的基本思路有两点：第一是下行速率DEM可以是单独的设备，也可以是机顶盒中的一块插卡（机顶盒中还可以插入数字电视卡以便在模拟电视机上接收数字电视节目，或者插入IP电话卡实现在Internet上打电话）。每个线缆调制解调器在用户端有二种接口：连接模拟电视机的AUI接口和连接PC机的RJ-45接口。CableModem多采用非对称结构，下行速率达3Mbps-10Mbps，上行速率可达200Kbps-2Mbps。第二是在用户处不需要语音分离器，这样一来价格大大下降，应用前景十分可观。简化ADSL的线路码仍为DMT，目前其主要业务是Internet接入、Web浏览、IP电话、家庭办公、远程教育（特别是家庭远程学习）等。(待续)

推荐访问:构建 家庭 学习 系统 网络