迎向未來連網家庭無線應用的無限可能
- DIGITIMES企劃
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人類居住環境隨著科技文明的進化而有所改變，從遠古時期的山洞、樓房、華廈到摩天大樓，而家庭對人們的功用，不再只是遮風擋雨、聆聽音樂、觀賞電視的休憩場所而已，在新一代低功耗？低成本與高密集微體積的無線連線解決方案推出下，從結合家中ICT資通訊設備的多屏一雲的應用，家電自動化、遠端聲音、手勢遙控與穿戴式裝置結合的物聯網應用，將帶來更多無線新應用與無限新商機…
博通(Broadcom)無線連線事業群產品行銷總監Vijay Nagarajan，先從家(人類居住環境)的演進做論述。從西元前10萬年原始人居住山洞的型態，到20世紀初(1900AD)常見的三層樓磚瓦樓房，演進到有電梯的大樓華廈，再到都市叢林中拔地而起的數十層超高摩天大樓群，彼此之間還以天橋的方式做串連，講述人類居住型態的演進。
除居住型態外，人類對影音視訊的需求也在快速成長，據2013年5月Cisco VNI調研指出，預估2017年全球網際網路總頻寬流量達786Tera bps，相當於7.2億人同時觀賞HD(1280x720p)的網路視訊串流，每個月約有等同於500萬年播放時間的視訊影片藉由全球IP的網際網路方式加以播放；到2017年底，全球IP總流量將達到1.4 Zetta Bytes，
Vijay Nagarajan以一張大家熟知的2014年智慧家庭樣貌作解釋：50吋以上的液晶電視，電視櫃放置藍光影碟機，牆壁旁邊是採觸控式設計的居家環境(空調？燈光？窗簾開閉)人機介面。依ABI、Juniper Research等調研機構2013年預測，2017年有7,000萬個智慧穿戴式裝置被售出，到2020年全球有300億個裝置藉由無線方式相互連接。
Broadcom據此推估2020年智慧家庭的樣貌，不僅是電視、桌機、筆電、平板、手機相互連接，就連洗衣機、電冰箱、烤爐、料理台、廚房等都會以無線方式連網並相互連接。
邁向物聯網 連線能力至關重要
Vijay Nagarajan指出，無論是Wi-Fi、Bluetooth、GPS、NFC到MCU，都須具備可連接能力(Connectivity)，並符合低功耗、低成本、更小的體積與獨特功能。博通於2013年4月提出WICED(Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices；無線連網嵌入式裝置)平台概念，提供客戶彈性化與可訂製化的完整解決方案，協助打造更寬廣的物聯網生態圈。
WICED目前有WICED Bridge(橋接器)、WICED Beacon(發訊器)與WICED Audio(音訊控制)3種應用平台類型，無論在醫療照護、居家自動化或是穿戴式裝置，WICED都能提供完整的應用解決方案。
Vijay Nagarajan播放一段WICED的短片，介紹了家庭聯網的應用現況：包括Nod Labs開發可做手勢控制(Gesture control)應用的智慧戒指、三星Galaxy Gear智慧手錶、三星智慧手機遙控三星冷氣；Leap PAD Ultra為Wi-Fi低功率兒童教育用平板電腦，Nest Labs所開發的手機控制的煙霧控制器、環境燈光控制器，以及可自我學習的溫度調控器；Chamberlain公司的MyQ Garage智慧車庫感測器，由手機遙控車庫的開啟？關閉，或隨時接收車庫被入侵時警示訊息；漢威聯合(Honeywell )開發的Wi-Fi居家控制系統，藉平板？手機來控制家庭燈光、空調、澆花等居家自動化，灑水機噴水路徑可藉由網際網路做組態調整；LIFX可透過手機Wi-Fi控制做色溫、光色、明暗與亮滅的LED燈具等實際應用案例。
路由器——連網家庭的神經中樞
Vijay Nagarajan提到，路由器是家庭連網中最重要的裝置。舉凡多媒體閘道器、多媒體播放器、遙控器、耳機、數位電視、網路儲存裝置、家電、機上盒、3D眼鏡、印表機、遊戲機、藍光影碟機、薄型多媒體終端機(Thin Media Client)、個人健康照護等裝置，都須透過路由器才得以相互連接，
而現今路由器必須涵蓋視訊與數據、應付全方位連網裝置、涵蓋家庭自動化應用以及幕後運作的特質。未來更必須具備更快的連線速度、更廣的範圍，以及更容易的連接並取用無線服務；而5G Wi-Fi無線網路技術，將是滿足家庭連網需求的最佳方案。
標準學名為802.11ac的5G Wi-Fi無線網路技術，以更高頻譜、更廣的操作頻寬，從BPSK進化到256-QAM的調變解碼技術，提供了破Gbps的無線連網速率；也導入STBC、LDPC等資料修復、波束成型技術，隨距離動態調整發訊功率的設計，提供更大的涵蓋範圍，強化終端裝置的收訊並增加穩定性。
打造全球最快無線路由器
Vijay Nagarajan指出，博通於2014年4月提出5G WiFi XSTREAM路由器架構，採2.96GHz的5核心微處理器架構，以2組80MHz操作頻寬通道，提供2組3x3 11ac、1組3x3 11n操作通道，實作6根天線？6資料串流，並提供SmartConnect、AnyBeam與TurboQAM等先進技術，對市售Wi-Fi認證的裝置，提供雙倍甚至三倍的連線效能，並提升MU-MIMO多用戶多天線操作的效能達50%。
Vijay Nagarajan以目前市場上最快的802.11ac路由器，以及採5G WIFI XSTREAM架構的新型路由器，各自接上6個連線裝置作實測：2部MacBook Pro、1支1x1 11ac的Galaxy S4、1支2x2 11ac的Galaxy S5，與2支1x1 11n的iPhone 5s智慧手機。兩邊同時進行連線、碼表實測連線速率下，XSTREAM架構路由器，至少可提升每個連線裝置約兩倍的實際連線速率；若連線到MacBook Pro這種支援3x3(3Streams)11ac的裝置，實際連線速率至少可提升為3倍。
Vijay Nagarajan最後提到，華碩(Asus)於6月台北國際電腦展所發表具備6支天線的RT-AC3200路由器，即為博通5G WIFI XSTREAM架構的最佳典範。其提供6Streams 11ac(433x6=2,600Mbps)與3Streams 11n/TurboQAM(150x3x1.33=600 Mbps)的連線總頻寬，是全球連線速率？總頻寬最快的無線路由器。
