谁来连接数字家庭

2008-08-01 15:30:21来源: 电子系统设计

 

  这些组织之将注意力集中在应用层,意在解决消费电子设备间的相互识别及互联互通问题。值得一提的是,e家佳突破了“应用层”限制,在链路层开发了一套设备间相互控制的底层传输协议。

  2005年7月前后,中国的两家数字家庭标准组织闪联和e家佳获得了信息产业部的批准,正式成为行业推荐标准。加上来势汹汹的DLNA,标准问题再次引发了我们的思考—

  —数字家庭中的互连标准群雄割据,国内外的几种主要现行标准各不让步。数字家庭的互联标准在中国这个全球最大的消费电子市场上,最终将呈鼎足之势或是由谁来一统天下,抑或是融会贯通终成一家?我们关心数字家庭的标准问题,是因为事实标准终将成为日后产业发力之时的导向;抛开商业层面,我们将在本文中阐释和对比各家标准的技术及应用层面,并带给读者来自权威的声音。

  三大标准组织将影响中国数字家庭进程

  其实全世界关注数字家庭的标准组织或联盟远不止三家,它们包括DLNA、ITU-T、UPnP、UOPF、ECHONET、OSGi和国内的闪联、e家佳等。这些组织关注的方向不尽相同(如DLNA主要关注家庭影音娱乐等业务应用方面;ITU-T在数字家庭中延续了电信领域的关注方向—— 主要是基于电信网/Internet的业务和应用;ECHONET专门针对家庭监控应用方向),其实力也并不相当,但是,在这些组织中,真正能对中国数字家庭标准产生影响的也许只有三家——闪联、e家佳和DLNA。

  

  数字家庭的标准,并不等同于某种传输协议制定。数字家庭要解决的是一个信息设备、通信设备、消费电子设备间相互发现、相互识别、相互控制和资源共享的问题。闪联、e家佳和DLNA三家标准组织的共同之处是侧重家庭网络设备互通的标准,也就是应用层标准。这些组织之将注意力集中在应用层,就是意在专门解决不同消费电子设备间的相互识别及互联互通问题。值得一提的是,海尔领军的e家佳在低带宽的控制子网传输方面做出了一些有益的尝试——突破了“应用层”限制,在链路层开发了一套用于e家佳设备间相互控制的底层传输协议。

  闪联:

  闪联的前身似乎只为联想为了满足自家产品的互联互通而推出的一家之规,是为了将所有的联想品牌的终端设备关联起来,实现互操作。但后来,随着与业界同行以及学术机构之间的不断沟通,联想发现这种需求并非只存在于自己一家,于是便联合了TCL、康佳、海信、长城四家企业,共同发起成立了闪联标准工作组。据闪联秘书长杨楠介绍说,闪联的运作机制是“在坚持自主技术理念和自主知识产权的基础上,把与业界相关的技术组织和企业之间的合作和兼容作为既定的战略目标”。截止到2005年8月,闪联正式公布的成员名单达到了44家。

  闪联协议全名叫做《信息设备资源共享协调服务协议标准》,目前正式公布的版本为1.0。该协议定义了如何在有限范围网络域内,通过有线及无线的互连方式,实现多种信息设备、家用电器、通信设备之间的设备自动发现、动态组网、资源共享和协同服务。

  闪联协议是一个基于应用层的网络协议,主要应用于无线音视频的传输应用,然而闪联标准并非仅仅作用于无线传输部分,该协议同时支持各种现存的链路层和网络层协议,包括常见的802.11、蓝牙、以及以太网连接甚至红外等技术。在应用层面,闪联标准相对更加关注基于宽带网络的大码流音视频传输应用,对于媒体流传输更为适用。

  

  DLNA定义的标准也是针对应用层的一些协议,在闪联标准工作组秘书长杨楠看来,闪联与DLNA在技术领域尚有很多合作机会。作为一个开放的标准组织,闪联无论对于DLNA还是UPnP这样的标准组织,都采取了兼容并包的态度,甚至已经与DLNA联手制定了一系列合作的市场推广的计划草案。看来闪联并不希望将自己的标准定位于只能在中国轨道上行驶的小火车,而是希望与国际实现真正的接轨。

  下一代的各种传输标准的优点将更加突出,缺点将被克服和修正,不同标准或协议的优缺点也许不再那么明显,权衡取舍也许更加困难……当它们的性能特征进一步接近时,也许融合才是最合理的发展趋势。

  DLNA:

  数字生活网络联盟(DLNA)属于全球性非赢利组织,其目标是简化并实现数字内容的共享。它由17 家创始成员组成,包括富士通、Gateway、惠普、英特尔、IBM、Kenwood、联想、Matsushita Electric(松下)、微软、NEC Personal Products、诺基亚、飞利浦、三星、Sharp、索尼、STMicroelectronics 和Thomson。截止到2005年5月,超过200家全球不同行业的公司已加入DLNA。

  DLNA的标准协议全名叫做《家庭联网设备互用性指南》,目前公布的最新版本为1.0,据DLNA成员公司介绍,DLNA正在进行1.0 版的兼容性测试和认证计划。该指南定义了在有线或无线家庭网络中将内容从家电(CE)、个人电

  周鑫,EDN China技术编辑

  脑(PC)或移动产品向该网络中的其它设备转移内容所需的设计规则。按照该指南设计的产品将可满足消费者对于在一个家庭网络中集中管理媒体内容(如音乐、照片和视频)的日益增长的需求。

  

  DLNA的愿景是“在任何时间、任何地点让消费者随意享用任何内容”。为了实现了跨行业的产品一致性,定义了两大组件——媒体服务器和媒体渲染设备,这是在家庭网络中实现设备无缝互操作性所必需的设备。这些组件,以及其它互操作性指南构建模块,均基于开放标准,例如互联网协议(IP)、HTTP、UPnP和Wi-Fi协议。数字生活网络联盟使用广泛认可的规范以鼓励其在家电、个人电脑和移动产品制造行业的应用。

  e家佳

  e家佳的真名应该叫做家庭网络标准产业联盟(ITopHome),它最初由海尔集团、清华同方、中国网通、上海广电集团、春兰集团、长城集团、上海贝岭七家公司发起组建。截止到2005年7月,e家佳联盟成员总数已达到195家。

  

  e家佳的标准体系由六个标准文本组成,分别是《家庭控制子网接口一致性测试规范》、《家庭控制子网通讯协议规范 》、《家庭网络设备描述文件规范》、《家庭网络系统体系结构和参考模型》、

  《家庭主网接口一致性测试规范 》、《家庭主网通讯协议规范》。

  该联盟的目标是:“在家庭范围内,实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互联和管理,以及数据和多媒体信息共享的系统。”如果说闪联更多地专注于办公自动化和娱乐体验,那么家庭控制子网和信息家电就堪称e家佳的看家本领了。与众不同的是,低调的e家佳埋头开发了一系列专门用于其家庭控制子网的链路层传输标准。

  e家佳联盟将其家庭内部网络分为“主网”和“控制子网”两个部分。主网主要是指用于传输音视频的高速有线\无线网络,其底层传输协议同样完全采用现有的标准传输技术,如以太网、802.11或UWB等,而e家佳对其之上的应用层协议进行定义。而控制子网主要是指低速的家电控制和状态反馈等应用,如灯光、报警器、传感器等,e家佳在这一部分自主开发了从链路层到应用层自下而上的全部协议。在e家佳的协议中定义的控制子网传输带宽在20k左右,但北京海尔广科数字技术有限公司总经理王钢介绍说:“在低速家庭控制应用中,十几k的带宽已经完全够用了,相比之下稳定性反倒成为最关键的必要特性。” 目前这种无线控制网络可工作在3个推荐频段:430MHz ~ 432MHz、779MHz ~ 787MHz和2.4GHz,信号在家庭内部考虑水泥墙等障碍物的情况下传输距离可达30m。另外,这套协议还具备完整的加密和认证协议来保证信号的安全传输。

  海尔广科通过收发器+DSP的结构实现其独特的控制子网结构,但王钢表示目前正在研发集成收发器的单芯片子网控制IC方案,并不排除在明年吸收ZigBee作为底层传输协议的可能,到时候ZigBee将有可能成为控制子网链路层的另一个选项。

  传输标准的选择

  当802.11a/b/g、蓝牙1.1/1.2/2.0、UWB等诸多无线传输标准充斥在系统设计师周围时,选择哪种传输标准用于高码流的音视频传输变成了个令人为难的问题。

  如果仅出于稳定性考虑,线缆才是对数据传输质量最有保证的介质,但是很显然消费者对于线缆羁绊的厌恶与日俱增,无线传输无疑会成为今后的技术趋势。对于Wi-Fi而言,当多个802.11网络同时部署时经常会彼此干扰,而且数据安全性也不易保障;而UWB和WiMax技术的发展迅速,俨然预示着3C融合的产业化时机逐渐开始成熟。

  Intel(中国)数字家庭项目经理洪力在谈及传输标准选择时介绍说:“DLNA的全部应用层协议都构建在UPnP的基础之上,整个协议都是基于IP技术。而一些非IP技术,如蓝牙等,未必是将来的发展方向——我们看到基于IP的技术已经成为一种趋势,包括下一代通信在内的业务都将采用这一协议,因此今天的Wi-Fi、UWB都将作为重点,而WiMax将成为未来的重头戏。”

  不过,对传输标准的考虑的确是仁者见仁,智者见智,世平集团Intel全区支援部产品业务开发经理朱振荣的观点就与洪力大相径庭。朱振荣认为“低功耗才是硬道理”,当便携式设备遭遇功耗和2.4GHz设备的干扰时,蓝牙就成了首当其冲的选择。蓝牙所具有的低功耗特性和自适应跳频(AFH)能力,使它更加适合于便携式设备对电力续航能力的要求,同时能够有效的回避无绳电话或微波炉等家庭常见设备的干扰,能更加有效地保证数据的传输质量。目前蓝牙协议的2.0版包括的增强型数据速率(2.0版+EDR)已经提供了2.1Mbps的数据传输速率,而新的UWB融合呼声也让“古老”的蓝牙技术看到了新的曙光,其目标用途之一就是便携终端之间的大型视频文件传输。

  看来无论是IP的吸引力还是低

  周鑫,EDN China技术编辑

  功耗的诱惑,都仅仅是一个参考条件,如果说现行的传输标准真得让你难于取舍,那么下一代标准的到来也许会让你更加疑惑——不同传输标准体系都有新的版本正在酝酿,但别指望它们在性能上的差距会越拉越大。相反地,我们认为在下一版的各种传输标准出台时,在某些性能指标上的差距将进一步缩小。

  拿Wi-Fi和蓝牙举个例子:在新的Wi-Fi标准中802.11n的速度将达到540Mbps,而结合了UWB的新版蓝牙也开始可以使用1G的速度传输大码流的音视频文件;蓝牙与UWB会考虑将传输距离进一步加大,起码要覆盖整个居室环境,而下一代Wi-Fi也考虑通过MIMO技术提高传输速率并解决单一频率上的噪音干扰问题;同时,不断演进的制造工艺将为这些传输方案提供更小的功耗。

  由此可以看出,下一代的各种传输标准的优点将更加突出,缺点将被克服和修正,不同标准或协议的优缺点也许不再那么明显,权衡取舍也许更加困难——速度不再是Wi-Fi的专长,抗扰也不再是蓝牙的绝招,低功耗成了它们共同追逐的性能指标。如此看来,当它们的性能特征进一步接近时,也许融合才是最合理的发展趋势。

  

  产业标准的讨论

  产业发展机会正在到来,拥

  有全球最大消费市场的中国不再甘于仅仅作为生产工厂或制造中心替人打工,而是开始积极的建造自己的标准体系。在这里,我们所说的产业标准及包括底层的传输标准,也包括上层的应用标准。在这个敏感的问题上,或许应该谨慎考虑的是如何将最主要的精力花费在那些对中国的老百姓、对中国的电子产业真正有益的事情上去,并避免无谓的重复性劳动。

  洪力在这个问题上的观点是:“在家庭网络这个概念上,仍处于市场初探的阶段,大家投入很谨慎,每走一步都小心翼翼,但如果不能同心协力、众人拾柴,永远也难以烤熟‘数字家庭’这张饼,永远为无法为消费者呈上这道美味的大餐。重复性的研发工作对中国目前宝贵的研发资源和产业发展机会都是一种残酷的浪费,为此,一定要认清什么才最有利于业务和市场的成长,不要为了标准而做标准、为了技术而搞技术,为了差异化而强调差异化。站在巨人的肩膀上才能比别人看得远,国际性的标准就是这样一个巨人,对于广大国内企业来说,积极地参与国际标准并努力成为标准的一部分才能真正的使自己的产品得到消费者的认同。”

  另外,对于国内的两家数字家庭联盟而言,新近获批的“推荐性行业标准”是否真的能被业界所遵循和认同仍然有待观察——比如目前在成员构成上存在的一个重要问题就是非常缺乏半导体厂商的参与。对此,闪联秘书长杨楠也表示出了自己的担心:“标准的制定真的可以说是‘十年磨一剑’的过程,标准不可能在一夜之间被用户所接受,它的推进需要整个产业链的协同努力,这不仅包括下游的整机厂商,同时更包括上游的芯片制造厂商。就目前而言,确实只是下游厂商在努力推广这样一个行业标准。”而e家佳工作组秘书长李莉则表示:“上游厂商需要靠市场的需求来增强信心,只有当标准被市场认可,并证实是真正符合用户的需求时,才有可能吸引更多的芯片厂商加盟。”

  其实,对于底层的传输标准而言,未必所有厂商都能有幸拿“标准巨人”当垫脚石——在中国,技术壁垒的门槛和知识产权的账单也许恰恰成了引发“重复性研发”的罪魁祸首;而在数字家庭的标准方面,上游厂商的保守态度也并不一定是市场冷淡所导致的结局,反过来想因果关系也许恰恰相反。

 

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编辑:孙树宾 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2008/0801/article_1142.html
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