In-Stat：家庭网络：从带宽共享走向内容共享

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数字家庭是近年来家电领域逐渐升温的一个新概念。In-StatIn-Stat对于数字家庭的定义是由家庭中的电子产品组成的互连、互操作的网络系统。从这个定义来看，家庭网络是数字家庭的中心环节。依托数字化的家庭网络把智能与非智能的家电组件结合起来，从而带来一体化的家庭娱乐新体验是数字家庭的愿景。

　　家庭网络的演进可以分为三个阶段。第一是家庭网络共享，即带宽的共享。第二是多媒体和娱乐资源在家庭范围内的共享。第三，家庭电子设备自动化控制的共享。图1所示的是全球数字家庭演进的趋势。目前，国际以及中国市场基本上处在第一阶段到第二阶段转换的时期。也就是说，带宽的共享在城市家庭中基本成为现实，娱乐资源的共享正逐步被市场接受。

　　我们的研究显示，在2006年全球大概有2.8亿家庭互联网用户，其中1.8亿为宽带用户。我们预测数字家庭的第二步，娱乐资源共享将是2007年~2009年家电市场的主打概念。随着家庭媒体共享技术的成熟以及娱乐资源的数字化，具备娱乐共享功能的真正意义上的数字家庭将在2008年进入早期大众市场阶段。而数字家庭的最后一个阶段，家庭智能控制还需要一段时间才能成熟。大概在2010年以后市场才会
开始接受这个概念。


娱乐内容共享对家庭网络的新要求

　　家庭网络已经不是一个新的概念，伴随着宽带接入的普及，很多家庭已经拥有针对PC平台的家庭网络。通过有线或者无线的路由器等设备，家庭组网对大部分家庭已经不是很困难或者很昂贵的一件事了。然而数字家庭，尤其是娱乐共享对网络的要求跟PC平台上的要求不完全相同。

　　首先，数字家庭中的网络带宽上必须支持多媒体内容的共享。这对传输速率为100Mbps的以太网不是问题，但对于目前绝大多数的无线网络是一个挑战。多媒体网络需要提供比数据网络更高的带宽和更好的稳定性。

　　第二，数字家庭中的设备并不都是PC这样的智能设备。像电视，机顶盒，数码相机等半智能或者非智能的设备必须要能够无缝地接入数字家庭网络。这就需要统一的接口标准和传输协议。跟智能的PC不同，非智能的家电不能支持多种协议或者选择协议，只能按照出厂的设定去跟其他家电通信。所以数字家庭中必须有统一的标准，也就是由标准组织制订家电厂商共同遵守的协议。


有线与无线家庭网络技术各论短长

　　前面说过，为了支持多媒体内容的传输，数字家庭中的网络必需有很高的带宽以及很好的稳定性。例如，以MPEG-2技术压缩的高清视频大概需要20Mbps的带宽。在数字家庭愿景中网络必需能够支持多路的高清视频同时播出就需要网络有很高的带宽。而且多媒体共享要求的网络是实时传输的。传统的数据网络要求数据的准确传输，也就是说传输过程中不能发生丢包。实时传输则要求即使丢包也要尽可能把大部分的内容按时送达。这两点是目前家庭网络的主要挑战。

　　现有的有线网络以以太网为主。以太网的传输速率可达100Mbps，可以满足多媒体的需求。但是这样的网络受到房间布局的限制，房间中的线路铺设困难且不美观。目前正在研发中的几种有线技术包括通过电话线的HomePNAHomePNA，使用电力电线的HomePlugHomePlug，使用同轴线的MOCAMOCA。这些技术的共同之处在于它们都利用房间中现有的线路布局实现家庭范围内的覆盖。而且，这些以数字家庭为愿景的技术在带宽上都能超过200Mbps。预计这几种技术在2008年以后都有可能进入数字家庭市场。特别是通过电力电线传输的HomePlug技术目前已经有成熟的网络适配器面市，很可能成为家庭多媒体网络的一部分。

　　无线网络具有移动性能好，布线简单的特点，很受家电厂商的关注，目前的无线联网技术主要有Wi-FiWi-Fi，UWBUWB，蓝牙Bluetooth等等。尚在开发中的WirelessHDMI，WirelessHD等技术还没有形成产品。

　　Wi-Fi技术是基于IEEE标准组织802.11系列标准的无线以太网技术。目前在数据网络中的应用非常广泛。由于Wi-Fi跟以太网的通用性，它在以PC为主的网络环境中占统治地位，也自然成为数字家庭产品的首选。目前基于Wi-Fi的路由器，网关等产品非常成熟。Wi-Fi技术有a、b、g、n等几个标准。目前Wi-Fi产品主要是基于a、b、g三个版本，其带宽最高可以达到108Mbps。但这三个版本的技术都面临带宽不稳定的问题。在复杂的房间结构尤其是墙壁阻挡的情况下传输速率会显著下降。同一频段在线用户过多的时候造成的干扰也会影响带宽。目前基于这三个版本技术的多媒体产品普遍面临服务质量（QoS）无法保证的问题。多媒体产品如视频适配器往往会出现马赛克，这是用户无法接收的致命伤。

　　Wi-Fi的n版本是仍在起步阶段的最新一个版本，在2007年6月开始全球范围内的产品认证。由于应用了MIMOMIMO以及多频等多项先进技术802.11n的最大传输速度可以达到250Mbps，其穿墙以及抗干扰能力也比之前的几个版本有显著的增强。预计基

于802.11n的家庭网络将可以胜任多媒体共享的要求。目前主要的芯片厂商都有基于802.11n草案的产品，经过认证后可以很快量产。而家电厂商从2004年开始就对802.11n抱有很高的期望，预计产品也会很快出现。2007年基于Wi-Fi的产品出货量预计为大约两亿台，其中802.11n系列的产品将有可能超过30％。可以说，802.11n是目前解决数字多媒体网络问题的最佳选择（图2）。




　　UWB技术是跟Wi-Fi竞争的另一种无线技术。由Motorola带领的UWB阵营在实现多媒体内容传输方面有很多探索，包括使用3GHz~10GHz的超宽频带。UWB的理论带宽也完全可以适应高清视频流的需求，达到400Mbps。但是，UWB技术同样面临穿墙和干扰的问题。并且由于UWB采用更高的带宽，信号衰减更为严重，其使用距离只有10M。这些弱点将极大地限制UWB技术的应用。另外，由于起步较晚，UWB技术尚没有大量形成产品。In-Stat预计UWB技术在2008年后期才后有广泛的应用。

　　蓝牙是Wi-Fi以外另一个应用广泛的短距离无线技术。其优点是实现简单和功耗低。在移动产品中蓝牙有广泛的应用。带宽
问题是蓝牙技术在数字家庭中应用的主要障碍。由于蓝牙技术本身的限制，其带宽不能胜任视频流尤其是高清的需要。为音频或者控制信号的应用有可能是蓝牙在数字家庭中的正确定位。

　　总的来说，现有的无线联网技术中Wi-Fi是最适合数字家庭的技术，尤其是802.11n版本的Wi-Fi将是短期内数字家庭最好的选择。


数字家庭设备间资源共享的标准

　　建立家庭网络不是数字家庭的全部，要真正实现家庭范围内数字资源的共享，数字家庭的组件必须实现互操作性（interoperability）。这点对于PC这样的智能电器并不困难，但数字家庭中的很多成员是电视、音响这样非智能或者半智能的产品。这就需要所有组件有统一的控制、识别、通信接口。一些数字家庭的标准组织应运而生，数字生活网络联盟（DLNA）和闪联（IGRS）是比较有代表性的国际、国内标准组织。

　　DLNA是由微软、IBM、Intel、索尼等220家国际公司共同发起的标准组织，为PC和家电厂商提供了实现互操作的基础。其中的重点是图像、音频以及视频内容的传输接口标准。

　　闪联是由TCL、康佳、海信等国内家电厂商倡导的跟DLNA类似的标准组织，为国内家电厂商的产品之间实现互操作提供了统一的平台。值得一提的是闪联的成员厂商现在占有了国内手机市场的70％，电视市场的60％，可以说初步实现了国内数字家庭的统一标准。

　　DLNA和闪联的标准非常相似。都是在TCP/IP协议基础上实现家电组件的即插即用以及互相通信。因此In-Stat也认为，两种标准在未来可能会发生竞争。国际市场上DLNA更占优势，而作为中国自主知识产权的闪联有可能在国内占有一席之地。

结论

　　In-Stat认为数字家庭目前仍然处在创新阶段，基于家庭多媒体网络的应用尚在探索。在这方面，中国并没有落后发达国家。探索形成中的市场将为敢于创新的企业家代理无限商机。