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資訊設備迎戰數位家庭新紀元
Digital Home is coming!

【作者: 朱善存】   2004年05月26日 星期三

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電腦家用化,約至90年代開始。雖然1984年便有Apple Macintosh電腦的出現,並受用於家庭或教育,但普及性有限。在1990年Windows 3.0發表後,親和的圖形化介面,讓PC從商用踏出家用的第一步。接著Windows 3.1加入TrueType字型、多媒體功能,以及CD-ROM加入PC後,讓PC家用化有更進一步的發展,而這段期間的家用PC多半是用來玩Game。



到了1994年Netscape瀏覽器的出現後,上網便成為PC的新應用。接著Video CD(VCD)開始普及,許多PC使用者下載XingMPEG來播放VCD。1997年時,低價電腦(Low Cost PC)和免費電腦(Free PC)盛行。家家戶戶開始添購第二部PC,主要功用依然是「遊戲」、「上網」、「觀賞」。而所謂的「免費電腦」,即是預先繳交數年的上網費,然後免費提供一台PC;儘管在日後上網費日降的情況下,Free PC對業者依然有獲利。



家用化的WebPAD、Media Center


1996年時,以相容x86 CPU聞名的Cyrix(之後被NS收併)將泛用多功能的PC轉成特用單功能,並以此提出了行動上網機(WebPAD)與媒體中心(Media Center)的想法。WebPAD等於是瀏覽器(Browser)的硬體化和行動化,並用於個人行動上網(美國家庭很大,在車庫洗車、院子澆花也可以上網);Media Center等於是媒體播放程式(Media Player)的硬體化及客廳化,用於全家聆聽音樂、觀賞影片,且可播放音樂CD、Video CD、FM收音等。Media Center甚至能夠提供更多視訊功能與應用,以及融合上網功能;如今大多以視訊機頂盒(Set – Top – Box)來作稱呼。



與PC接軌的Newton、Rio、Internet


電腦在家庭的應用愈來愈廣,到了1997年Microsoft甚至要求PC具備TV – Output功能,好用來連接電視,並以此強化PC深化在家用的機會。Microsoft認為PC的家用市場規模遠大於過往的商用市場,且認為PC要從書房走向客廳才會更有利。



而1993年Apple推出Newton的個人數位助理(PDA)用於取代傳統萬用記事本,1998年Diamond Multimedia(之後被S3收併)的Rio數位隨身聽大賣(Internet + MP3的發酵),使個人外出的行動數位裝置受到重視,因此PC與這類裝置連線、同步傳輸的機會增多。IBM甚至認為:若日後每個消費性電子都要透過PC連線才能夠運用,實在是過於麻煩,所以未來會是消費性電子自己與Internet接軌並取用服務的時代;對此IBM稱這些可自動連上Internet的消費性電子為:資訊家電(Information Appliance,IA)。此為1997年演說時提出,而該演說的主題即是「PC已死」,IA當立。



而Low Cost PC的出現,以及IA的提出都是在1997年,因此也被稱為「後PC時代」或「IA時代」。



無線應用的HomePNA、HomePlug、HomeRF、IEEE 802.11b


由於家家戶戶(美國便有2,500萬戶以上)都漸漸有兩部以上的PC,不過週邊的裝置(如掃描器、印表機)卻需要共用,也因此出現了家庭網路系統。雖然商用的乙太(Ethernet)區域網路(LAN)可用於家庭,但多數家庭不擅於佈線,且也不懂Hub(集線器)、Switch(交換器)等接線原理。對此, HomePNA(Home Phoneline Network Alliance)於1998年提出希望透過家庭既有的電話線RJ – 11插座,即可串連起家庭中的電腦、資訊週邊和資訊家電。不需要Hub/Switch,也不用佈線。



另一種家用網路為HomePlug,是以家用電源插座為主,但由於各國電氣特性及資料安全性等問題較不普及,不過至今仍有持續努力推行。另一方面,基於WebPAD無線上網的需求,HomeRF的家用無線通訊也開始興起。而1999年Apple發表新款低價筆記型電腦iBook,搭配無線基地台AirPort後,即可用IEEE 802.11b無線上網,並開始成為新無線區域網路的主流。



自動辨識與溝通的HiVi、JINI、UPnP


雖然電腦、週邊和資訊家電等可以連線,且不用佈線(無線,或運用家中電話線、電源線),但除了實體連線外,真正要達到溝通連線仍有段距離。為了讓家用連線更為簡化、自動與方便,便開始出現各種自動辨識、自動溝通的技術。此方面的技術過去有三大標準,分別是HiVi、JINI和UPnP。



HiVI為日本消費性電子業者共同提出的標準,而JINI則是Sun以Java技術衍生而來。至於通用隨插即用(Universal PnP,UPnP)則是Microsoft從原有的隨插即用(Plug and Play,PnP)衍生而來。不過JINI技術目前已確定式微,HiVI也少再提及,只剩下UPnP逐漸浮現成為3C間的主流溝通技術。



WebTV、XBOX


雖然PC可以連接TV來輸出畫面,並以此在客廳進行玩遊戲、觀賞影片、聽音樂或上網等娛樂活動,但實際如此用的家庭卻不多,因此Microsoft想到用其他方式來進駐客廳。



過去絕大多數的上網裝置為PC,且多在書房或電腦桌前使用。正襟危坐地上網稱不上享受,也很容易疲累。如果能改成躺在客廳沙發,或在畫面更清晰的電視上瀏覽網頁,如此上網才是享受,而WebTV正是因此而設計出來。透過WebTV的盒子,使用者就可躺在沙發上網使用電視連上網路。而Microsoft看上WebTV的這項訴求後,便收併了WebTV公司與其技術。



不過WebTV在此之後碰到了瓶頸,以至於Microsoft思索其他的更廣泛「家用資訊應用」,並造成Microsoft在2000年3月時,宣佈跨入家庭電視遊樂器市場的舉動。當時Microsoft推出XBOX電視遊樂器(現在亦稱遊戲主機:Game Console),這與原有的主流電玩業者SONY PlayStation/PlayStation 2(PS2)和任天堂(Nintendo)兩大陣營開始三分天下。



然而遊戲界也逐漸發生變化,單機版遊戲逐漸單調,而透過網路多人連線的線上遊戲(On-Line Game)則在此時趁勢興起,因此XBOX、PS2也積極搶攻家用遊戲的上網市場。目前Microsoft提供了XBOX Live的上網服務,但上網人數目前約75萬人。



RG/HG、PVR


前面談及家庭中的電腦要分享印表機、掃描器,但隨著Cable Modem、ADSL(國外1997年左右開始,台灣約1999年)等寬頻的普及,而全球IPv4數目未變,和IPv6尚未普及的情況下,家庭開始有了「頻寬分享」、「IP共用」的需求。在2001年時,「頻寬分享器」開始出現,專門負責Internet服務的轉換與分配。這些家用裝置的被稱為常駐型閘道器(Residential Gateway)或家用閘道器(Home Gateway)。



在2003年時,頻寬分享器整合了無線區域網路的基地台(Access Point),如Apple AirPort等,變成更多功能的閘道器。



《圖一 Apple無線基地台:AirPort,新版AirPort Extreme同時支援IEEE 802.11b與11g》

資料來源:Apple.com


另一方面,個人錄影機(Personal Video Recorder,PVR)於2001年推出,這也是衍生自PC硬體架構,並運用TV Tuner、Video In、MPEG Encoder等作用,將電視節目錄至硬碟中,再從硬碟透過媒體播放程式播出,所以又被稱為硬碟錄放影機。PVR近年來銷量大好,大量取代VHS的類比磁帶錄放影機,也因為PVR有價格低廉、數位化視訊等優點,間接導致今日DVD錄放影,包括DVD – R/RW、DVD+ R/RW、DVD – RAM等必須降價以因應PVR的競爭。



1996年概念再翻版 – Smart Display


Cyrix於1996年提出的WebPAD、Media Center等並沒有成為市場主力,其原因是使用習慣的差異與不便是不普及的主因。當年無線區域網路(WLAN)尚未發達,即便無線存取可行,但頻寬卻有限;且Microsoft認為WebPAD使用特有的瀏覽器、特有的電子信件收發程式,與一般PC上所用的MS – IE(Internet Explorer)、MS – OE(Outlook Express)有所不同,所以難以普及,不過Microsoft對WebPAD的家用行動上網的方便性予以肯定。



爾後強化型的WebPAD添加了更主流的無線(IEEE 802.11b)、更佳的寬頻(ADSL),以及提供相容Windows的應用程式及介面,使WebPAD不僅可以使用MS – IE/OE,也可以使用ICQ、MSN、Word和Excel等軟體,此種強化型的WebPAD,Microsoft稱之為Smart Display(智慧型顯示器)。Smart Display平時可充當桌上電腦的液晶顯示器,但必要時可以從托架上拔起,改成無線上網,操作、輸入改以手寫面板代替。



《圖二 Apple乘勝追擊,在iPod廣受歡迎後,補推出平價版的iPod mini》

資料來源:Apple.com


功能日漸強大的Media Center


那麼Media Center為何無法普及?由於1996年Cyrix的x86 CPU運算力有限,無法以MPEG – 2軟體解壓縮來播放DVD – Video,且還要仰賴當時較昂貴的MPEG – 2 Decoder解壓縮晶片,因此只能播放Audio CD、Audio CD、FM Radio等,其用處有限。



但如今情形不同,結合TV Tuner與MPEG Encoder,可以將電視節目錄至硬碟,也可以純軟體播放DVD – Video,使媒體娛樂功效再度強化。加上Microsoft為其添加視訊剪輯軟體(Movie Maker),以及子母畫面的播放(可切至1/4/16個畫面,同時播放多個電視頻道或VCD、DVD)等功能,使家用娛樂度大增,形同集STB、PVR之大成於一身。



由於要實現這麼多視訊應用,其硬體運算力的要求必然要高,所以Microsoft還是以PC硬體為主,並搭配Windows XP Media Center Edition(媒體中心版)來推出。此部PC放於客廳,並連接有線電視的同軸電纜線、電視機、及環場喇叭,以提供家庭劇院(Home Theatre)的功能,過往的客廳消費性電子產品或影音家電等,可能因此而被放入倉庫封存,或上網拍賣。



《圖三 FOSSIL推出支援Microsoft SPOT技術的手錶 – Wrist Net》

資料來源:FOSSIL.com


Smart Phone、SPOT Watch、PMC


家庭的資訊應用,前述除了WebPAD、Smart Display外,其餘多半是固定式應用,而事實上行動應用的資訊家電則發展更蓬勃。前面提及的PDA(Newton)、MP3 Player(Rio)只是前奏,後來的Palm PDA、Windows CE PDA、以及iPod等的出現,使行動端的加碼更為明顯。



不過當外用裝置一多,人們也逐漸感到不便,因此開始思索整合,並嘗試著將行動電話與PDA整合,我們稱此為Smart Phone(智慧型手機)。NOKIA、Ericsson和Motorola都已經提出代表作,如NOKIA 9110 Communicator、Motorola A618等,Microsoft也與硬體業者合作提出Smart Phone,如英國Sando、HCT台灣宏達國際等。



而數位隨身聽方面,由於Apple iPod用硬碟實現超大容量的聆聽效用,比過往以快閃記憶體(Flash Memory)的儲存作法更令人驚豔。而Microsoft也嘗試將iPod與日本行之有年的隨身液晶電視加以結合,成為一個不僅可播放音樂,也可觀賞節目的行動媒體中心(Portable Media Center,PMC),並希望出門開車、騎車時可聽音樂,而排隊等車、通勤搭車時則可觀賞影片。



《圖四 由多家資訊業者所集合而成的家庭數位化推動聯盟 – DHWG》

資料來源:DHWG.org


行動資訊應用尚未完結,2003月1日的消費性電子展(Consumer Electronics Show,CES)中,Microsoft也揭露了智慧型個人用品技術(Smart Personal Object Technology,SPOT),希望更多的個人隨身物品也能夠具備「資訊化應用」的特色。首先展示的應用技術為「智慧型手錶,SPOT Watch」;該手錶透過上網的偏好設定與訂閱資訊,即可在路上取得最新的個人關注資訊;而手錶本身也可自動校時,甚至到世界各地後,也會與當地自動校時。這種類似的技術在未來將應用到鬧鐘、鑰匙圈,以及其他可能的個人物品上。



《圖五 HomePNA可以實現各種家庭有線網路的分享組態,圖為諸多組態中的一種實現方式》

資料來源:HomePNA.org


結語


老實說,家庭數位化存在已久,如Audio CD、Video CD等即是數位記錄。目前僅剩電話、電視、VHS錄放影機、雷射影碟(LD)依然是傳統類比,但更重要的是在數位化後,能否相互串連溝通?能否運用Internet服務?即便上述兩問題都可以,但能否更自動化、更親和使用,以及更運作於無形呢?



家庭的數位化、網際化和3C整合化的腳步仍未停止,目前還有更多的理想與標準在提出與推行,如WiMedia的無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network,WPAN)、USB的無線化(Wireless USB,WUSB)、1394的無線化(Wireless 1394,W1394)等。而過去許多家用資訊技術也持續在淘汰或轉型,如IEEE 802.11b取代HomeRF、藍芽(Bluetooth)與WiMedia都定位成WPAN等,或者IrDA根本已經成為裝飾。



但標準不足以推動家用資訊市場的規模,還要「推動聯盟」才行,如日本消費性電子力拱ECHONET、歐美通訊業者力主OSGi,以及傳統資訊大廠力推DHWG等都是未來數位化產業的推手。



















延 伸 閱 讀





















在數位家庭(Digital Home)模式的推波助瀾下,今日WLAN的發展可說只是個起步而已




,隨著802.11技術的演進,像音訊服務(VoWLAN)及WMM串流影音(Streaming


Video)等服務都有機會實現,更可能成為新一波的殺手級應用。相關介紹請見「數位家庭多媒體之明星技術


- 802.11a/e」一文。


Converge這個字眼已經不是新話題。在技術進展、市場需求、刺激消費等多重因素作用


下,將通訊、運算、消費性的影音娛樂功能整合到電子產品中,可說是近年來市場上的顯學。隨著


應用領域界線的逐漸模糊,亟思新成長契機的PC產業,也重新以家庭娛樂中心作為定位,相信從


2004年起,這股「決戰客廳」的風潮仍將如火如荼的進行下去。你可在「瞄準數位家庭應用


PC尋求新的成長機會」一文中得到進一步的介紹。


表面看來,中華電信的MOD似乎只是電信業者與有線電視系統業者的視訊服務之爭,但若


往深一層看,它所牽動的卻是整個數位家庭市場的爭奪戰。也就是說,MOD服務的興起將是個導火 線,將會啟動並加速家庭視聽環境的全面數位化。在「數位家庭中心戰火綿延」一文為你做了相關的評析。


















相關組織網站






















Echonet官方網站


OSGi官方網站

DHWG官方網站



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