汇聚有线和无线联网技术 实现共通性智能家庭环境

G.hn纳入电力线、同轴缆线和电话线(Phone Line)等有线传输媒介。

智能家庭概念由来已久，随着各项技术的进展，厂商所描摹的智能家庭美丽愿景，似乎正逐步落实在我们的生活中。加上Google在2014年2月，以32亿美元收购智能烟雾及温度传感器开发商Nest，以及苹果(Apple)在2014年6月全球开发者大会(WWDC)上宣布，新版iOS 8操作系统将内建HomeKit功能，让iPhone使用者可透过手机直接线上操控家中的电子设备，这两大消息更确认了智能家庭的商机无穷。

在智能家庭的建构中，各项有线、无线联网技术扮演极为关键的角色，也各有所长，且随着高画质影音内容串流需求的产生，从SD、HD到Ultra-HD(4K)的影音传输，带宽更大、传输速度更快的技术也相继出现，再加上不同装置同时分享相同串流内容的需求，高速多工传输网络时代已然来临。

然而，众多联网技术标准形成的选择难度及实施障碍，无疑会降低消费者建构完整智能家庭环境的意愿。有监于此，各项技术的汇聚(Convergence)一直都是产业界努力的目标。可喜的是，智能家庭网络标准推动的两大势力，在汇聚上有了突破性的发展。不过，在进一步谈到标准的汇聚之前，先让我们来看看目前市场上有哪些主要标准：

IEEE 1905.1占据主流  ITU-T G.hn来势汹汹

经过多年的发展，目前智能家庭联网技术标准的主要制定者，分别为国际电机电子工程师学会(IEEE)与国际电信联盟线上通讯标准化小组(ITU-T)。IEEE主导制定的1905.1家用混合式网络(Home Hybrid Networking)标准，是在底层支持无线区域网络(Wi-Fi)、以太网络(Ethernet)、HomePlug或MoCA等无线与有线联网技术。

从市场面观察，IEEE 1905.1标准所支持的家庭联网技术，其中Wi-Fi、Ethernet已经是全球通用的标准、拥有庞大市场，HomePlug则拥有欧洲电力线通讯市场一半以上的市占率，支持多萤多媒体功能的MoCA主要市场在北美。无庸置疑，IEEE 1905.1是目前智能家庭联网的主流标准。

然而，ITU-T所推出的新时代G.hn技术标准，其实力不可小觑。G.hn主要是纳入电力线(Power Line)、同轴缆线(Coaxial Cable)和电话线(Phone Line)等有线传输媒介，其规格内容相当广泛，包括实体层标准(G.9960)、数据连结层标准(G.9961)、使用G.hn标准产品与其他非G.hn标准共存互通的协定标准(G.9972)、为避免干扰而利用电源线地线进行传输的MIMO标准(G.9963)、管理与诊断协定标准(G.9962)与针对智能电网(Smart Grid)应用所制定的能量管理规格标准(G.9955)等。该标准目前由家庭网格论坛(HGF)负责推广。

此技术标准在推出后便颇受业界瞩目，根据我国经济部工业局与资策会的预估，未来4年在全球有线家庭联网设备市场中，G.hn设备营业额将会达到6.67亿美元，说明市场对于G.hn的需求日以遽增。

G.hn技术无需拉线  获电信营运商青睐

由以上的说明可知，ITU-T的做法就是利用家庭已有的线路来实现高速通讯，所以无需拉线或更动装潢就能完成家庭网络的布建，且消费者只需将符合G.hn规范的桥接模块接上家庭内的现有线路，就可以享受高速网络服务。

由于具有这些特性，因此G.hn受到许多电信营运商的支持，例如，随着G.hn联网技术在2014年下半年可望商用化，台湾的电信业龙头业者中华电已是出将在2015年开始采用G.hn的意愿，中华电信希望借此一举解决智能家庭产品的终端布线问题，进而扩大「光时代」光纤上网的产品市场。

G.hn标准目前是由家庭网格论坛(HGF)负责推广。此组织是由HomeGrid Forum与HomePNA联盟于2013年5月合并形成，是一个拥有超过70个会员的产业联盟，旗下会员包括全球最大的服务提供商、系统制造商以及芯片公司。

HomeGrid Forum是推动尖端有线家庭网络的领导组织，一方面支持既有HomePNA应用基础，另一方面推动将所有有线家庭网络科技朝向以单一统整多资源型的G.hn标准为基础的转移工作。HomeGrid Forum并提供芯片与系统认证。

整体而言，G.hn标准具有共存、稳定、高速传输、布线精简、涵盖范畴广等优点，值得一提的是，HGF顺应绿色环保潮流，已开发出低复杂度、低耗电的自动化家电管理技术G.hn Lite标准，该技术透过电力线传输并使用25MHz频带，可和同媒介上的各个G.hn装置兼容。不同于使用频度介于2？100MHz的G.hn主打影音传输，使用25MHz的G.hn Lite将专攻家庭自动化功能。

另外，ITU-T尚利用电线的普遍使用性，开发了一套G.hn和电线技术标准(例如IEEE 1901)共存的技术G.cx标准，这能让两种网络技术分享线缆轮流使用，并解决一般使用电线遇到的困难点。

目前全球共有22家系统大厂宣布投入G.hn标准发展，其中包含Arris、Blu-Castle、CIG、D-Link、Gemtek、Netwave、ST&T、Teleconnect、Ubiquoss、ZTE和 ZyXEL等，芯片设计公司则有Marvell、Sigma Designs、Hisilicon、Metanoia、Triductor以及Xingtera。

2014年HGF更是积极布局亚洲，且颇有斩获。例如在2014年4月，大陆的国内电信宣布接纳ITU-T G.hn标准成为家用固网布建的选项，再者，HGF在上海举行的技术研讨会获得国内电子技术标准化研究院(CESI)、华为科技子公司海思、国内电信等组机及业者的出席力挺，表态大陆智能家庭联网市场不会让IEEE 1905.1标准独大。

此外，在2014年年6月COMPUTEX展场上，中华电信展示以串接G.hn Adapter做为其智能家庭系统服务解决方案eHome的骨干网络。凡此种种，显示ITU-T G.hn的推广大有进展。

制定1905.1a及OPAL  推动异质网络汇聚

面对G.hn的势力的逐步扩张，IEEE的CDHN(Convergent Digital Home Network)工作小组，于是在2014年2月底决议，将ITU-T的G.hn等标准纳入IEEE 1905.1底层所支持的通讯技术之一，并改以IEEE 1905.1a命名。

与IEEE采取类似的动作，ITU-T的开放式协定抽象层(Open Protocol Abstraction Layer；OPAL)标准也试图将市面上已存在的有线、无线通讯媒介整合在一起，且向前兼容于G.hn。此新标准预计在2014年底会制定完成。

透过这两大势力的努力，智能家庭异质网络汇聚(Convergence)得以进一步实现，可望解决现今不同家庭网络间难以互通的问题，加速智能联网家庭的到来。。

根据资策会智通所组长何智祥的说明指出，OPAL新标准是以软件定义(Software Defined Network)的概念实作虚拟桥接功能(Software Defined Virtual Bridging)，使家用原本的有线与无线联网媒介可以整合，具体落实家庭各种异质联网环境兼容与互通情境。以软件定义网络架构的概念实作OPAL标准，最大好处在于可以整合更多创新、多元智能家用汇流的云端服务(Cloud Services)。

随着IEEE 1905.1a与ITU-T OPAL标准被提出，预期智能家用有线和无线家庭网络的整合将大有进展。透过将这些标准实作家用闸道器(Home Gateway)中，进而使各种家用终端联网设备得以互联互通，并提供个人云、家庭云等云端服务，一个智能家庭环境可以快速成型。

事实上，IEEE 1905.1a与ITU-T OPAL的野心绝非仅止于成为新时代家庭的联网骨干网络，其更大的企图在于成为家庭异质网络汇聚技术平台，如此一来，由此延伸的家用闸道器、机顶盒、智能家电设备等商机将大为可观。因此，IEEE 1905.1a与ITU-T OPAL标准的后续发展值得台湾厂商持续关注。