家庭網路技術誰稱霸?無線及寬頻技術競相角逐

2005-03-02
隨著2005年1月於Las Vegas所舉辦的「國際消費性電子展覽」(CES International)正式落幕,透過各家廠商展示最新研發產品,提供業界一定的參考指標...
隨著2005年1月於Las Vegas所舉辦的「國際消費性電子展覽」(CES International)正式落幕,透過各家廠商展示最新研發產品,提供業界一定的參考指標。其中,如何將多媒體使用服務與家庭網路相互連結,以迎接數位家庭來臨,皆是取得主要消費市場的契機。如為因應無線USB所加以改良的超寬頻晶片模組運用在產品上,未來都會在消費市場上陸續推出。  

此外,吸引消費者使用家庭網路的誘因,除了應用高頻寬提升傳輸速度外,根據IDC的調查顯示,更多消費者重視線上遊戲、即時視訊、分享寬頻網路等多媒體功能,這些都是未來產品研發的主要參考指標。  

 

根據IDC針對無家庭網路的寬頻使用者所做的調查(圖1),將回答「1」與「2」相加,發現約達60%以上的使用者對於在未來一年之內安裝家庭網路是沒有什麼興趣,而將回答「4」與「5」相加,發現未來一年內有興趣安裝家庭網路的不到20%。  

如果深入分析,發現超過50%以上的人認為安裝家庭網路是沒必要的。但是你再問這些無家庭網路的使用者,到底什麼樣的應用才會誘使他們安裝家庭網路上,結果發現的答案是線上遊戲、即時視訊、線上音樂、分享列印、分享寬頻網路與下載電影檔案等。  

以上的分析為廠商未來在發展家庭網路市場的方向,做了一個指引。長期以來,PC廠商希望透過分享資料檔案、分享印表機的方式吸引消費者購買家庭網路裝置。在數位家庭時代來臨之際,如何將多媒體應用服務與家庭網路連結在一起才是吸引消費者購買家庭網路的首選條件。  

其實,配合著2005年消費性電子展覽的家庭網路主題,廠商只要提供一個家庭媒體網路(Home Media Networking)解決方案,將能夠獲取更多的市場商機,因此無論是超寬頻(UWB)、多重輸入/輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)、HomePlug AV甚至多媒體同軸電纜等寬頻與無線通訊技術,都有可能在這場家庭媒體網路市場中,獲得最佳的切入機會。  

寬頻與無線技術為數位家庭中的顯學  

Bill Gates在這次主題演講中,特別提到由LG電子以Windows CE作業系統開發出來的DVD/DVR錄放影機。此裝置的最大特色是內建了乙太網路以及802.11a/g無線區域網路等兩種通訊技術。  

此外,原本大家都認為XBOX 2將不會內建無線網路技術,一方面認為現今的無線區域網路頻寬不足以支應遊戲玩家的需求及壓低成本。根據Bill Gates在主題演講中的表示,將在下一世代遊戲機當中,將寬頻與無線技術都納入標準配備。  

這些動作無非為寬頻與無線技術提供了一個在數位家庭時代切入的平台與機會。  

多家廠商展出超寬頻解決方案  

在個人區域網路技術當中,超寬頻在傳輸速度的優勢比起藍芽來說,是最適合被採用的無線技術之一。但是在2004年之前,由於IEEE UWB的標準一直沒辦法擺平兩陣營之間的心結,因此MBOA(MultiBand OFDM Alliance)試圖在2005年消費性電子展當中,提出自己的規劃,並預計在2006年的消費性電子展中,開始展出其相關產品(表1)。  

Focus Enhancements在這次會場當中,展示其多重HDTV串流技術(Multiple-HDTV Streaming Technology)與MBOA的超寬頻技術之間的互通情況。根據測試其在8公尺的距離中,傳輸速度可達880 Mbps,25公尺的距離下,傳輸速度達200 Mbps,而在40公尺的距離下,傳輸速度可達37 Mbps。而且這樣的測試是在許多同步傳輸時測到的數值,其並預計在2005年年中將推出帶有參考設計平台的超寬頻晶片組解決方案樣本,在年底將可推出超寬頻模組。  

Alereon於2004年10月中旬推出0.13微米CMOS製程的MBOA超寬頻晶片組AL4000之後,又在2005年1月消費性電子展,展出AL4000-EVK評估套件。此系統包含兩個評估板,分別是媒體接取控制層與實體層。此外,此平台還支援USB、FireWire、乙太、視訊、音訊、序列埠與DVD。Alereon希望未來在超寬頻與無線USB市場上都能提出不同的解決方案。  

Staccato Communications是另外一家展示使用CMOS製程且推出單晶片超寬頻實體層解決方案的半導體廠商,並和英特爾、飛利浦合作展示無線USB整體解決方案。其中,飛利浦提供媒體接取控制層與無線USB硬體,而英特爾提供無線USB Host-wire-adapter軟體。  

在2005年消費性電子展覽之後,Staccato分別與AboCom與中強光電合作推出無線USB轉換器、PC Express卡與投影機等產品上。  

至於直接序列CDMA聯盟的Freescale,這次在2005年消費性電子展,則展示出許多內建超寬頻晶片的產品,其中一項就是超寬頻手機,在使用UWB手機的情況下,手機能與筆記型電腦無線連結進行MP3檔案甚至相片的下載。  

其它令人為之一亮的產品還包含與海爾合作展示的超寬頻HDTV等。在現場Freescale展示一台擁有超寬頻的HDTV,並在當場直播美國正在舉行的美式足球,吸引相當多人觀看。  

此外,Freescale與GlobalSun合作展示超寬頻mini PCI模組;與三星、Intellon合力展示使用HomePlug AV電源線技術與超寬頻技術所形成的高畫質數位內容在家庭網路的應用等。  

其實,如果仔細觀察兩陣營之間的差異,那大概就是MBOA超寬頻是往無線USB、PC附加卡等方向發展;而直接序列CDMA則是往消費性電子方向發展。  

MIMO進一步提昇WLAN的傳輸速度  

在2004年下半年IEEE一直警告WLAN晶片廠商們不可在標準批准前自行推出號稱是802.11n規格的產品,否則將取消其認證資格。不過,大家都知道無論到時候802.11n的標準是如何,多重輸入/輸出(MIMO)都將成為最基本的規格,因此,如果要等到802.11n標準出來,可能需要再等兩年時間(約在2006年底甚至2007年初),對於一些新興的Starup公司來說,根本沒有機會,就在此前提之下,開始有廠商偷跑。  

既然如此,這些廠商一定要尋找一個舞台表演,而2005年消費性電子展覽就是最好的機會。以本次展示的MIMO解決方案當中。除了既有的Airgo與Athero之外,Video54也是後起之秀。  

Wi-Fi設備供應商Belkin與Airgo Networks公司在2004年8月就合作推出pre-802.11n且具多重輸入/輸出技術,而這次展覽,Airgo所推出的True MIMO晶片,不僅被Belkin所用之外,Linkysy、Planex、Smartvue與SOHOware也都採用Airgo的MIMO晶片。  

Athero在2004年7月已經推出強調採用其自有的Super G與Super AG技術的MIMO產品AR5005VA。在2005年消費性電子展覽,更是新推出一款AR5005VL無線方案,該晶片採用多重射頻及智慧天線技術,可提供多重輸入/輸出效能,並採用VLocity無線技術為基礎,不論是部署在無線連結的兩端,或僅在傳輸端或接收端都可以提升連接效能(表2)。  

位於Mountain View的Video54公司,在這次展覽展示出他們MIMO的BeamFlex技術。此外該公司宣佈家庭網路設備製造商Netgear,將成為Video54的合作夥伴,並將BeamFlex天線電路內建到其新的無線產品線中,而且Netgear將該產品線命名為RangeMax。跟Airgo與Athero不同的是,只有使用一個射頻,但有多個天線。  

至於Athena則與三星電子合作開發出一款單片RF CMOS收發器,這種收發器具有三組輸入輸出訊號。Athena宣稱,此MIMO系統的傳輸速度將超過目前採用802.11a/g標準的設備,並可從54Mbps提高到200Mbps,如果802.11n標準完成後,更可使WLAN的傳輸率接近500Mbps。Trini將在2005年第一季向OEM和ODM供貨,然後投入量產,全面供應將在2005年第二季。  

HomePlug AV規格即將完成  

根據美國的HomePlug電源線聯盟(HomePlug Powerline Alliance,HPA),在2005年CES會場上宣佈,用來傳輸音樂與視頻內容的高速版規格HomePlug AV將於2005年3月完成,至於室外版規格HomePlug BPL(broadband over powerline)也依據HomePlug AV進行開發的工作。  

根據HomePlug聯盟的公佈,HomePlug AV的傳輸速度為200 Mbps,比起HomePlug 1.0系統最大傳輸速度僅為14Mbps來說,的確高了許多。此外,為了確保QoS,媒體接取控制層整合了採用多工存取(TDMA)與多重存取(CSMA)協議的QoS。  

目前來說,HomePlug AV規格的推動者,包括Arkados、Conexant、Intellon以及夏普等四家廠商。在此次消費性電子展覽會場上,Intellon公司與夏普分別展出基於該規格的數據機等產品。  

HomePlug BPL規格的制定,將以HomePlug AV規格的媒體接取控制層與實體層的功能為基礎而發展,期望能在2005年年底之前完成所有規格的制定。  

三星電子在這次消費性電子展覽上,同時運用其超寬頻無線技術以及Intellon公司的HomePlug AV電力線技術,作為數位家庭中的HD高畫質視訊內容串流解決方案的示範。  

此示範過程是以Intellon的HomePlug AV技術作為骨幹網路,將伺服器和高畫質電視的插頭插入家中任一可用的電源插座,便能從Samsung的媒體伺服器將HD節目傳輸到多重電視顯示器,同時HD節目會透過電力線,利用Freescale的UWB技術從Samsung的媒體伺服器傳送到Samsung的Thin Client,再以無線方式將串流內容傳送到另一台高畫質電視上。  

Intellon與美國Asoka也建立了一個HomePlug Turbo的展示場,其最快速度可以達到85 Mbps。其展示的是採用Intellon在2004年10月公佈的INT5500CS晶片組,該晶片組包括INT5500基頻處理器和INT1200類比前端晶片,預計將於2005年第一季提供樣片,並將於2005年第二季量產,是HomePlug AV的先期產品(圖2)。  

夏普亦在這次展覽中展示以電源線通訊(Powerline Communication)的家庭網路。其是使用擁有電源線通訊的電線在兩台AQUOS的高畫質液晶電視之間進行影像傳輸。夏普認為其這項技術將成為HomePlug AV標準規格中的一部分。  

MoCA積極推動以同軸電纜實現家庭影音設備的互連  

2004年消費性電子展,由八家廠商成立的多媒體同軸電纜聯盟(Multimedia Over Coax Alliance,MoCA),目標是希望利用同軸電纜實現高畫質電視機、DVD錄放影機、數位機頂盒甚至MP3播放機等家用多媒體產品能與個人電腦之間形成互連的狀態。當初創立成員包括思科系統、Comcast、EchoStar、Entropic通訊、摩托羅拉、RadioShack、松下電器產業和東芝。  

在2005年的消費性電子展覽上,MoCA的成員認為以目前情況來看,MoCA的最大傳輸速度將可達到270 Mbps。並預計在2006年將推出相關的產品。不過,根據筆者本身至當地觀察,Entropic已經推出了參考設計模組,並開始出貨給其合作夥伴,但是何時能夠真正商品化,Entropic並沒有回答(圖3)。  

松下這次亦提到關於其在MoCA的規劃。以目前情況來看,松下仍在研發當中,並沒有相關示範產品,但亦提出在研究過程中得到的數據。其中提出高畫質同軸轉接器產品中,其頻寬是在800至1500 MHz之間,實體層最快傳輸速度可達250 Mbps,而媒體接取控制層只有150 Mbps(表3)。  

其實,以基本上來看,MoCA未來的發展將會以美國市場為主。畢竟,在美國寬頻市場上透過有線數據機上網的人數眾多,因此有線電視業者才會提出這樣的構想,配合能夠提出解決方案的廠商,來達到家庭網路的目的。  

而且MoCA的策略是將Wi-Fi當成互補者,期望能在PC-to-TV甚至房間與房間之遊戲、視訊傳播都能透過同軸電纜完成。不過,最大的關鍵還是晶片與產品的提出。  

消費者意願提供一切  

隨著數位家庭、高畫質電視、多媒體娛樂中心的來臨,無論是寬頻技術廠商也好,甚至無線技術廠商也罷,都認為現今只有54 Mbps的頻寬並不足以支應,視訊多媒體內容在家中傳遞的需求。唯有提高頻寬的傳輸速度才能在這場即將而來的戰場中獲得勝利。  

但是網路技術的複雜、較差的介面都將影響消費者在家庭當中採用家庭媒體網路,例如本文章談到的超寬頻與MIMO技術,由於本身在標準方面都遇到一些問題,何時能真正商品化都尚未得知,因此很難說服消費者現在立即購買,如果再加上現有的藍芽與802.11a/g等產品,更令消費者無所適從。  

唯有從Apple甚至TiVo的成功模式當中學習到,易用的介面以及足夠吸引人的服務模式,才能在家庭媒體網路來臨的時刻,緊緊抓住消費者的心。  

2005年消費性電子展覽已經落幕,廠商又將從繁華炫目的拉斯維加斯回到現實社會中一步一腳印的紮根工作。從IDC調查報告所得到的啟示是兩面的,沒有興趣使用家庭網路的人可能是潛在的使用者也可能是不愛加入家庭網路世界的公民,如何看待與面對,將是趨勢背後真正商機的開始。  

(本文作者現正於美國矽谷從事產業研究)  

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