2001年電子產業普遍低迷，能賺錢的公司並不多，而表現持平和不佳的公司正在努力思索，企圖能在來年擺脫陰霾。其實，就產品設計和成本控管而言，愈是複雜的系統所花費的成本和時間就愈多，而回收獲利可能要等很久。而且，產品品質和售後服務更是決定此產品最後能否成功的最重要關鍵。所以，一味地追求技術並非聰明之舉，但是，如果故步自封，也絕非上策。資訊家電(Internet Appliances；IA)正好具有將新舊技術融合、功能容易擴充、市場應用廣、生產成本合理......等諸多優點，正可補充本業之不足。

家庭才是資訊家電市場的重心

雖然，個人和企業市場也是資訊家電投入的地方，可是它們和家庭市場相比可說是小巫見大巫。因為在家庭中使用網際網路的人口和需求，比在個人和企業市場的成長還要快。而「家庭媒體中心」(home media center)，除將整合現有科技以外，還能讓消費者自己擴充新技術所提供的新產品功能。例如：一台機上盒(set-top box；STB)裡，支援了可外接DVD、立體音響、電玩、VCR、MP3、有線電視、甚至無線區域網路(WLAN)......等可擴充式標準介面。這種新趨勢已經開始了，而且，上游的晶片設計和製造商也正密切規劃此種新型的應用元件，以協助下游OEM廠商們生產。

在現代家庭中，充滿著各式各樣的電器，這些家庭電器基本上大概可分成六類：1.娛樂教育用、2.食物烹飪用、3.聯絡通訊用、4.環境調節用、5.保全警報用、6.供電照明用。實際上，這六類電器都可以變成多功能的資訊家電。不過，一般業者都只注重在娛樂教育用和聯絡通訊用的電器上。聲音、影像、數據、圖片、動畫格式是多媒體資訊中的個體，資訊家電可以提供其中某些格式，也可以提供全部的格式，端看市場應用而變化。

自從1998年「個人視訊錄影機」(personal video recorder；PVR)上市以來，陸續出現的新電子科技已經改變了家庭成員觀看電視的習慣。利用錄影帶預錄節目和網路隨選視訊(VoD)系統，人們可以在家中，輕鬆地於自訂的時間內，收看自己所想看的節目，這是前所未有的功能。每年也為設備及內容供應商們賺到不錯的利潤。家庭成員不只可收看電視、衛星節目，也可以連上網際網路，使用各種服務項目。

從機上盒到個人視訊錄影機

雖然，第一批上市的個人視訊錄影機(PVR)是屬於獨立(standalone)的系統，它和其它機上盒裝置是一起放置在客廳中，但是，主流的個人視訊錄影機終將會利用電纜線、或衛星直播機上盒/個人視訊錄影機的整合機種，來提供更多元的服務。在這個領域享有盛名的Divicom公司，就推出了PTV recorder等等產品，最近，該公司還和國內製造機上盒(STB)的廠商共同合作，相信他們的努力終會在這幾年內，將機上盒、有線電視轉換器、個人視訊錄影機、DVD、VCD...等常用家電功能整合在一起，並讓音響及家電市場再次活絡起來。

依據Cahners In-Stat的研究報告，附有硬碟的數位衛星廣播機上盒(Digital Broadcast Satellite (DBS) Box)在2001年成長了2%，到2005年時，它將成長50%。

一機多用與新功能擴充的困難

因為資訊家電產品的技術演變迅速，產品壽命週期較短，因此，能在目前的產品中，預留未來技術可用的資源，幾乎是所有上中下游廠商們的共同期望。例如：許多晶片設計公司都喜歡在第一款晶片的記錄器或暫存器(register)中預留若干位元(bit)，做為未來功能擴充之用。

不過，結合一些目前正在或尚未開發的新技術，對晶片設計及製造商、OEM廠商而言，真是一大挑戰。這個困難在於：系統設計時，必須充分考量軟體和硬體在未來功能擴充時所需的資源為何，並且要在現在就做出正確的決定。軟體和硬體的資源必須相互搭配、平衡、相得益彰。增之不得，減之不能。此外，因為軟體和硬體的成本各不相同，所以，在取捨之間必須能使成本效益得到最佳化。

其實，最大的挑戰來自於：軟硬體資源的數量和變動性、無法確定客戶所需要的功能。簡言之，就是數量、變動性，和不確定性。現在的市場，要求產品要能「一機多用」，可提供許多服務(services)、能連接(connections)許多媒介、還能提供許多特殊功能(features)。為了能使產品一機多用，必須在產品中增加許多「機能」(functionality)，不幸的是，有些機能是目前尚未開發出來的，或者要在第一批產品上市經過市場考驗之後，才曉得所欠缺的機能為何。所謂「千金難買早知道」，正可形容這種現象。

能事先設計出可不斷擴充的產品，亦即，經得起「未來考驗」(future-proof)的產品，將是最後的贏家。例如：最近，因歐元上市，造成具有兩個液晶面板的歐元自動換算計算機大賣。這種能自動換算歐元的功能，具有增加產品附加價值的效果，非常適合加在攜帶式資訊家電產品之中。而要實現此換算功能的硬體和韌體機能並不複雜，也不昂貴。

軟體與硬體的「可愛點」

最近，國外有些業者將電子產品的規格制定工作分成兩個階段：先找出軟體與硬體的「可愛點」(sweet spot)，再訂出系統其它部份的規格。

所謂「可愛點」是指能使產品功能持續存在所不可或缺的部份，以及能降低產品設計及製造成本的部份。

就硬體而言，「可愛點」的選擇由兩個原則決定：1.不可或缺的(vital)，2.成本低廉的。例如：低耗電是所有攜帶式裝置所必須的，因此選擇省電元件和審慎設計電源電路是硬體的「可愛點」。實際上，硬體的設計總是比軟體便宜和快速，不過，卻缺乏彈性，因為只要元件接腳黏好後，在不破壞電路的前提下，是很難更改原設計的。所以，許多彈性化的機能都是交給軟體和韌體來實現的。

前面提到的個人視訊錄影機之硬體「可愛點」有：同時解亂碼(descramble)、同時監控和錄製不同標準間的視訊頻道、同時對各種高解析度的視訊信號解調、同時處理三種不同數位視訊輸入信號.......等，目前廠商們都可以找得到合適的晶片和電路來實現這些功能。

藉軟體(包含韌體)實現的的功能，常因此功能的國際或工業標準一直在演變中或根本就沒有標準存在，而無所適從。例如：以杜比音響(Dolby Digital sound)同時收看數個電視台、電視商務(T-commerce)、瀏覽網際網路(Internet browsing)、收聽MP3、節目自動選錄(time-shift recording)、個人視訊錄影、視訊會議、視訊電話....等。

軟體和韌體的開發時間決定於產品的應用需求，如果客戶或企業主的需求愈清楚，開發時間就可以縮短，否則光是管理不同版本的軟韌體就會佔據大部份寶貴的時間。可惜大多數客戶或企業主都不知道他們需要的是甚麼，只知道設計出來的產品必須要很賺錢。因此，軟體的「可愛點」並不容易列出，縱使今天列出來了，幾天後客戶或企業主必定會不滿意要求更改，如此改下去，想成功就真的要靠運氣了！

當硬體和軟體的「可愛點」被定義清楚之後，系統其它部份的需求就有可能被制定出來。例如：處理器、作業系統(Operation System；O.S.)和輸出入介面......等，如(圖一)所示。

在挑選處理器時，必須同時考慮到它能支援的作業系統數量和種類，最好能涵蓋Java O.S. 和常用的各種嵌入式系統，例如：Windows CE、pSOS、VxWorks...等。而且，這些作業系統也要能支援AC3、 MPEG、 H.323、 TCP/IP/PPP....等常用的通訊協定堆疊。各種週邊裝置的驅動程式也必須盡量與作業系統無關(OS-independent)，而且，驅動程式的設計和修改也要很容易。之所以會如此要求，無非是為了增加產品的多元化功能，以擴大市場的應用面。此外，因為軟韌體的開發耗時甚多，OEM廠商需要的是一次加工的完整解決方案(turnkey solution)，而不是每個「輪子」都要他們自己做。不過，這就產生了一個很弔詭的問題：如果OEM廠商們都使用同一家公司的開發工具來設計產品，則產品之間，除因設計能力高低而使品質有所不同以外，其實，做到最後又是削價競爭。如(圖二)所示，與其在產品的衰退時期仍然參與削價競爭的行列，不如在產品的成長時期就以創意、品質和適時上市搶攻市場，唯有如此才是資訊家電OEM廠商們永續經營的不變法則。

《圖一　經得起未來考驗的資訊家電系統設計(範例)》

《圖二　資訊家電OEM廠商的最佳經營策略》

資訊家電開發工具

只要系統提供的軟硬體資源合理，而且平衡、不衝突，產品功能又經得起未來市場的考驗，則即使像機上盒這類不起眼的產品也能被擴充成為數據網路閘道器，或成為連接各種消費性家電的伺服器，甚至成為通訊基礎設施的重要樞紐。

為了協助資訊家電OEM廠商能成功開發新產品，目前在市面上已有許多開發工具可供應用。例如：飛利浦的Nexperia家庭娛樂引擎(Home Entertainment Engine)，它主要是結合了一個32-bit MIPS RISC CPU核心和一個TriMedia媒體處理器(media processor)。Nexperia引擎可實現節目自動選錄、電視商務、網際網路電玩、擷取多種傳播媒體，和其它應用服務。這些服務必須要安裝簡單快速、能吸引新用戶(subscribers)且留住舊用戶、最重要的是要能為內容供應商賺取大利潤。這些條件都是資訊家電OEM廠商選擇開發工具時，必須審慎考量的。

多媒體家庭平台：MHP

「歐洲多媒體家庭平台」(European Multimedia Home Platform；MHP)為資訊家電、PC、互動式數位裝置定義了一個通用的標準。

《圖三　MHP接收機》

如(圖三)所示，MHP接收機內有Java虛擬機器(Virtual Machine；VM)和介面程式(APIs)，它們是底層硬體和上層軟體的橋樑，不管是哪一種傳播標準：歐規的DVB、美規的 ATSC、日規的BSD(Broadcast Satellite Digital standard)；也不管是哪一種硬體介面：同軸電纜、光纖、衛星、地面廣播、微波廣播；更不排斥任何一種作業系統和應用軟體，MHP接收機中的Java虛擬機器和介面程式可以將它們都緊密地結合在一起。

這似乎很神奇、不可思議。不過，因為Java虛擬機器具有跨平台的優越特性，透過它任何以Java設計的軟體都可以安裝於任何硬體平台上，所以，MHP接收機自然具有如此不凡的特性。

其實，MHP接收機也是一種機上盒，它可連接到數位電視、PC、或其它視訊裝置，讓用戶購物、計費、選定、查看、錄製、編輯、製作、鎖碼任何視訊節目內容，也允許用戶上網。它是結合廣播視訊和網際網路的中樞，將會改變家庭生活的面貌，而各式各樣的應用軟體也會隨著電視商務市場的蓬勃而更加繁多。不過，這種遠景似乎不會馬上就發生，因為寬頻基礎設施必須先完成，而且營運成本要合理，否則內容供應商是不會貿然投入的。

MHP接收機是用戶終端台，它可能是高檔的產品或被整合到數位電視之中，也可能是低檔的機上盒。不過，因為它至少要能對圖像解碼，所以它需要高速的處理器來執行解碼工作。例如：ATI公司的Xilleon處理器具有300-MHz，32-bit MIPS核心，它整合MIPS CPU、圖形、影像、音訊、PCI、硬碟、USB到一系統單晶片(SoC)之中，系統單晶片具有節省空間和電源、價廉的優點，而且MIPS CPU核心幾乎是所有機上盒共同採用的工業標準(de facto standard)，MIPS CPU支援許多常用的作業系統，包含Windows CE、Linux、VxWorks。

目前Java虛擬機器的編譯時間太長，所以會影響MHP接收機的處理速度。而且當應用程式增加時，它必需外加更多的Flash或ROM記憶體來儲存程式，所以，與一般嵌入式裝置比較起來，例如：ADSL、PSTN機上盒，MHP接收機的成本是昂貴的。依據Sony、Philips、Nokia的設計經驗，一台商用的MHP接收機至少需要一顆200MHz處理器和32 Mbytes的記憶體來執行互動式應用軟體。

美國電纜數據機標準制定者CableLabs已經正式將MHP納入其電纜機上盒(cable STB)的公開標準。根據Cahners In-Stat的研究報告，2000年機上盒產量是4千7百萬台，到2005年將成長到1億1千4百萬台。這包含利用MHP設計的數位電纜機上盒、衛星接收機上盒、地面廣播機上盒、DSL機上盒。但是，不包含利用MHP設計的數位電視、家庭媒體閘道器、可接收無線電視的Webpad。

結語

各式各樣的資訊家電設備將改變人們的生活習慣，例如：「資訊冰箱」能夠自動發現目前冰箱中所缺少的食品名稱，並自動上網採購。當然，有人會質疑這種機械化的生活，真的能為人類帶來幸福嗎？這是需要驗證的。不過，當某種產品的市場需求存在時，自然會帶動廠商積極地設計和生產。