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家庭網路勢必成為未來新趨勢
 

【作者: 康志堅】   2000年03月01日 星期三

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前言

家庭網路英文的名稱為Home Local Area Network(Home LAN),更常用的一種說法是Home Networking。家庭網路的興起是最近這一兩年的事情,興起的原因有許多,其中有一個很重要的原因為:有越來越多的家庭擁有兩台以上的電腦,因此產生了電腦之間彼此的檔案共享、資源共用(如印表機、掃描器等)、共用一個ISP帳號等需求。在未來,家庭網路更可以結合家中的影音裝置、保全裝置、家電裝置,成為一個整合性的網路。可以試想電腦可以定時由網路下載影音節目,供電視來播放;或是你可以在辦公室啟動家裡的保全裝置,監看家中的情況;甚至電冰箱會自動檢視食物的存量,然後自動由網路訂購補充食物。這些在過去都是天方夜譚的事情,未來都可以藉由家庭網路的建置而實現。在人類一直追求更便利、更快捷生活的歷程上,家庭網路的建置可以說是向未來的理想邁進了一大步。


家庭網路簡介

未來家中網路化生活的實現,有賴於家庭網路的建設。就現今的網路技術而言,一般辦公室是利用乙太網路作為區域網路,我們當然也可以把辦公室的乙太網路那一套,原封不動的搬到家中來作為家庭網路,但是架設乙太網路需要佈線,說不定還需要穿牆打洞,對於一般家庭使用者而言,是件相當麻煩的事情,所以現今家庭網路的趨勢,傾向不佈新線(No New Wire)的解決方案,符合條件的解決方案目前有電話線、電源線、無線三種,也就是利用家中原有的電話線、電源線或是利用無線電波來作為家庭網路。上述三種方式就目前的發展而言,電話線的發展最為快速,在去年七月通過的電話線家庭網路標準HomePNA 2.0,傳輸速率達到10Mbps,在此速率下,已可以順暢的傳輸多媒體影音資料,而且電話線與其他兩種方式相比,電話線解決方案目前已在美國零售市場上熱賣,而其他兩種目前只有少量試驗性的產品推出,而且電話線技術與乙太網路可以相容,因為乙太網路已經廣為一般大眾所熟悉,因此使得電話線家庭網路在推展上較為容易,而電源線與無線兩種技術和乙太網路使用不同的傳輸協定,因此使用上較為不便。


電話線家庭網路運作原理

前面介紹完幾種家庭網路後,接下來簡介目前最被看好的電話線家庭網路之運作原理。電話線家庭網路(Phoneline Home Networking)顧名思義,就是利用電話線來傳輸資料的家庭網路,它避開了語音傳輸與ASDL的傳輸頻率,因此能夠在一條電話線上,同時傳送三種不同形態的資料,此種技術稱為劃頻多工(Frequency Division Multiplexing;FDM),如(圖一)所示:


《圖一 電話線中各種資料傳輸的頻段》
《圖一 電話線中各種資料傳輸的頻段》

因為電話線家庭網路使用劃頻多工的傳輸方式,所以使用者可以同時打電話及做資料傳輸,彼此不會互相影響。電話線家庭網路在傳輸的通信協定上,採用IEEE 802.3乙太網路的相容技術。只將整個乙太網路封包的前8個Byte,以特定的電話線封包頭所取代,如(圖二),以符合乙太網路封包在電話線上的特性,就電話線家庭網路聯盟(HomePNA)所發表的規格,電話線家庭網路可以同時串聯25個節點,不過一般認為真正能運作的方式下,最多只可以串接10個節點左右。


《圖二 家庭網路封包與乙太網路封包的比較》
《圖二 家庭網路封包與乙太網路封包的比較》

家庭網路廠商動態

目前已有幾家廠商推出家庭網路解決方案,現在在市場上熱賣以電話線技術為主,以下介紹一些家庭網路重要廠商最近的動態。


Intel(英代爾)

根據Cahner In-Stat的調查,Intel在1999年第三季電話線家庭網路銷售額中獨佔鰲頭,市場佔有率達54%。Intel在HomePNA 2.0標準推出以前,就已經推出整合性的家庭網路方案Anypoint,如(圖三)所示,以1Mbps家庭網路配上10Mbps乙太網路,以低於100美元的價格推出市場,旋即造成一股風潮,最近Intel將Anypoint中家庭網路的速度提升至10Mbps,意圖在原有的基礎上,繼續擴大市場。Intel的優勢在於其強勢的品牌形象,加上已在家庭網路市場佔有重要地位,預期未來Intel在電話線家庭網路市場應可繼續保持領先的地位。


《圖三 Intel AnyPoint連線示意圖》
《圖三 Intel AnyPoint連線示意圖》

AMD(超微)

在處理器市場上,AMD與Intel殺得難分難解,競相在時脈上取得領先,在效能上奪得優勢;在家庭網路市場上,AMD亦很早就推出1Mbps的電話線家庭網路晶片,其技術有獨到之處,然而AMD的通訊網路部門營收一直只保持水準,並無亮麗表現,在AMD當中並不算是核心事業,市場上亦有傳言AMD欲將其通訊網路部門出售,將全部心力放在處理器事業上,以挑戰處理器的巨人Intel,因此AMD在這一波大廠紛紛搶進家庭網路的風潮中,表現可說較為低調。


Broadcom

Broadcom原本的專長是在Cable Modem、DSL等寬頻接取的晶片上,在其購併家庭網路晶片的技術領導廠商Epigram後,搖身一變成為成為家庭網路的重要廠商,繼去年底推出10Mbps的電話線家庭網路晶片後,預計今年將再推出20Mbps的晶片,Broadcom的目標是將電話線家庭網路速率提升至100Mbps,未來Broadcom預計將推出結合家庭網路與寬頻接取技術的整合性產品—家庭閘道器(Residential Gateway),從其密集的產品推出計畫中可以看出,Broadcom對於家庭網路市場是相當積極的。


Lucent(朗訊)

Lucent算是家庭網路領域的後起之秀,然其在電信網路與數據網路累積雄厚的實力,面對這一個高度成長的市場亦想有一番作為。Lucent最近推出了幾款電話線家庭網路與其他網路的整合性晶片,最受矚目的一款為代號HW3130,整合第二代電話線家庭網路HomePNA 2.0、10/100Mbps乙太網路、56Kbps數據機的晶片,由於其整合度高,價格又相當合理,對於其他晶片廠商如AMD、Broadcom等將是相當大的衝擊。


Cisco(思科)

Cisco宣佈與GTE、Sun、Whirlpool等電信、軟體、家電廠商結盟,進軍家庭網路市場,準備推出家庭閘道器,並採用以Sun的Java技術為基礎的家庭網際網路平台(Internet Home Platform),該平台支援HomePNA 2.0的標準。另外GTE則提供Cisco「Connected Family」整合性服務,而家電廠商Whirlpool與Cisco合作未來將推出具有網路功能的家電產品。這是一個許多異業共同結盟的範例,顯示在家庭網路急速的成長下,許多業者將陸續進入爭食這塊市場大餅。


3Com

區域網路大廠3Com在去年已推出家庭網路整合方案HomeConnect,這項方案去年陸續推出乙太網路與電話線的連接方式後,最近又推出無線的連接方式,由於可同時使用多種熱門的技術,相當具有市場潛力。此外3Com與Microsoft組成策略聯盟,以3Com的HomeConnect配合Microsoft的HomeClick軟體銷售,以兩大廠商的共同合作,勢必在家庭網路市場中掀起一番波瀾。


IBM(Home Director)

藍色巨人IBM的家庭網路整合方案名稱為Home Director,和前幾家廠商不同的是,Home Director採用的是電源線搭配乙太網路、Cable的解決方案。由於IBM未來主要的方向在電子商務方面,IBM已經宣佈將把其家庭網路部門釋出,成為一家獨立公司名為Home Director,這家公司並計畫公開上市。然而電話線家庭網路的快速發展之下,該公司未來將有番艱苦的仗要打。


Compaq(康柏)

Compaq宣佈與Proxim合作,在其可提供消費者自選規格的Presario個人電腦中,加入Proxim的HomeRF無線家庭網路供消費者選購,以補齊其產品線。Compaq和無線家庭網路的領導者Proxim合作可使雙方互蒙其利,Proxim借重Compaq的行銷管道,而Compaq能增加其產品的特色,這樣的合作模式,提供未來電腦廠商與家庭網路廠商合作的一個範例。


市場分析

就現階段家庭網路的市場而言,仍以美國市場為主,在美國家庭中電話插孔的普及率相當的高,而在美國以外的地區,住家電話插孔的普及率並不像美國那麼高,且家庭網路由美國首先發展,在規格上也以符合美國家庭為優先考量,在美國以外地區是否完全適用仍未可知,在發展上不若美國快速。就可能最先使用家庭網路的潛在用戶——擁有兩台以上電腦的家庭而言,根據知名市場調查公司Cahner In-Stat對美國市場的預測,將從1998年的1800萬戶成長至2003年的3130萬戶。而市場值也將由1999年的1.37億美元,成長至2003年的14.1億美元,面對如此龐大的一個潛在的市場,家庭網路未來將有很大發展空間。


就未來的發展而言,電話線家庭網路會持續的快速成長,然而其他的技術如電源線與無線的技術也會有一定比例的成長,而乙太網路在家庭中的佔有率雖然目前還不小,主要是因為目前使用人數仍不多,未來比例會逐年下降,如(圖四)。


《圖四 各種家庭網路技術市場佔有率預測》
《圖四 各種家庭網路技術市場佔有率預測》

就圖四的結果表示到目前到2002年為止,家庭網路為電話線的技術最具市場潛力,但是其他技術如電源線、無線等仍會成長,不過家庭網路的成長仍須許多的外在條件的配合,如寬頻網路與資訊家電(Information Appliance)發展的速度都會影響家庭網路的發展,隨著家庭網路的興起,一些相關的設備如家用閘道器(Residential Gateway)與軟體平台的標準(如UPnP、Jini)也會隨著而蓬勃發展,在西元2003年之前,主要還是資訊產品的互連,如(圖五),就這個時程表來看,未來家庭網路的發展是相當值得期待的。


《圖五 家庭網路發展的時程》
《圖五 家庭網路發展的時程》

影響未來家庭網路發展之因素

家庭網路的發展,使得人們在家中可利用網路獲得最新資訊、進行網上交易、及時下載最新且高品質的多媒體影音,並可方便的控制家中的各項電氣設施,然而家庭網路何時將會在你我的家中實現,不單只是家庭網路技術的發展的快慢,還有許多重要的因素也會影響家庭網路的發展,以下列出兩項重要的因素:


網路環境的建設

網路環境的建設可以分成兩方面來說,第一是寬頻網路(如ADSL、Cable Modem)的建設,由於目前全球家庭超過90%是使用數據機撥接上網,最快56Kbps的速率對於多媒體影音的傳輸是相當不足的,且由於骨幹網路建設的嚴重不足,網路傳輸的速率相當慢,就目前而言,使用者花一筆錢裝設家庭網路,尚無法達成前一段所描述的願景。其次是網際網路發展至今不過短短數年,網路的內容比起傳統媒體仍顯得相當不足,相關機制也尚未建立完整,就如電子商務議題雖然炒得十分火熱,然而實際發展還有許多要突破的問題,由於未來是個整合的環境,無論是網路硬體的建設,還是軟體(內容、法規、相關機制)的充實,都會使得家庭網路的外在環境更為健全,而這些外在因素發展的時程,對於家庭網路的發展將有重大的影響。


資訊家電的興起

另一個對於家庭網路產業有重大影響的是IA(Information Appliance,資訊家電)的發展。在PC產業進入成熟期後,標榜低單價、個人化、生活化、網路化的IA產品將成為下一波大幅成長的產業,如(圖六)所示,從1998年至2002年IA相關產品產值將大幅成長。甚至有人預言IA將會取代PC。由於IA產品的興起,在家中利用IA產品上網,或是利用IA產品與家中其他裝置傳送資料都需要家庭網路的配合,這將刺激家庭網路的成長,因此IA產品發展的快慢亦與家庭網路息息相關。


《圖六 IA產品市場值預估》
《圖六 IA產品市場值預估》

國內廠商動態

面對未來幾年內家庭網路市場呈倍數的成長,國內的業者自然不會白白放棄大好的商機,由於國內業者多半以製造見長,目前已有數家廠商將在今年上半年推出10Mbps電話線家庭網路的相關產品,如友訊、亞旭、友旺等等,這些產品多半是向國外大廠購買關鍵晶片組,然後再由廠商製作成為成品出貨,在產品上則有PCI與PCMCIA網路卡。在國際分工的大趨勢下,由我國廠商專長的製造切入家庭網路產品,不失為不錯的方式。


結語

未來家庭網路的發展有幾個原則,就是方便、高速、容易使用、設定簡單、成本低廉,總合來說,就像是一句有名的廣告詞「科技始終來自於人性」,越符合人們的需求,未來越有發展的空間。在人們追求更快捷、更方便的未來時,家庭網路的興起,正式符合人們追求真善美未來的願景,依照目前家庭網路一日千里的發展速度,相信未來網路深入家庭中將不是件遙遠的事。


(作者任職於工研院電通所)


(網際先鋒2000.3月號70期)


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