內憂外患　電力線通訊步蹣跚

電力線通訊(PLC)是一種透過電力線傳遞數據資料的通訊技術，原先僅專注於自動控制、自動抄錶等窄頻應用上，不過在2005年陸續有業者推出高達200Mbit/s的寬頻晶片之後，雖然實際傳輸速率約僅達40M～50Mbit/s，不過已足以提供影音等多媒體資料傳輸，搭上數位家庭風潮的起飛，更加刺激電力線通訊的發展。也因此，電力線通訊也可稱為寬頻電力線上網(Broadband Over Power Line, BPL)。  

在數位家庭的應用方面，由於電力線通訊直接可以插座提供各項影音資料，配合各式家用影音設備，在不影響既有裝潢的前提下打造家庭影音劇院，因此頗受部分用戶歡迎，並在問世之初吸引不少用戶的目光。另外，由於事先進行規範，電力線通訊網路在傳輸資料時的載波，並不會影響到其他電器的正常運作；而再加上安裝便利，僅以一般常見的RJ-45網路接頭即可進行接取，在安裝時完全不需要任何驅動程式，也讓電力線通訊的應用範圍擴增。  

不過，隨著試行計畫告一段落，在全球各地卻陸續傳出商業化計畫中止的消息，如多家電信公司先後表態「不玩了」，同樣看到晶片公司抽腿，讓原先電力線通訊的曙光蒙上一層陰影。  

而電力線通訊受阻的主因可概括分為內憂與外患，內憂包括電力線通訊的技術瓶頸、聯盟角力造成市場涇渭分明；而外患則包括新興的無線與有線技術紛紛抬頭，搶占電力線通訊的市場、部分地區法規限制電力公司傳送數據或是影音訊號，以及電力線通訊可能帶來的額外成本，都讓用戶為之卻步。  

國際標準/組織涇渭分明  

因為看好電力線通訊的市場商機，目前全球各地已有許多的電力線通訊組織成立，以進一步開拓市場。值得一提的是，各組織間技術並不互通，也拖緩市場成長的腳步。

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HPA

其中包括以Intellon為首，與英特爾(Intel)、夏普(Sharp)、摩托羅拉(Motorola)、Linksys、Comcast等公司共同組成的HomePlug電力線聯盟(HomePlug Powerline Alliance, HPA)，推廣規格名為HomePlug，主要市場位於北美。而近期也陸續獲得如微軟(Microsoft)、北電(Nortel)、思科(Cisco)、華為、三星(Samsung)與樂金(LG)等IT、網路與家電業者的加盟，拓展數位家庭的定義與應用。國內參加HPA的業者包括茂發、詠發、微星、享承與合勤等。 值得一提的是，有感於電力線通訊發展受到阻礙，與科勝訊(Conexant)合作密切的詠發科技日前表示，已漸次將電力線通訊產品的業務比重降低，轉向投資行動電視(Mobile TV)晶片的研發。據悉，目前電力線通訊產品於該公司比重已低於5%，電力線通訊發展不如預期可見一斑。 事實上，原先在電力線通訊著墨頗多的晶片業者科勝訊，於2007年全年均未推出電力線通訊相關之產品，反而陸續推出IEEE 802.11n等無線網路(Wireless)晶片產品，讓業界人士紛紛臆測，該公司未來是否可能放棄電力線通訊產品線。而原先以寬頻通訊與數位化家庭為主要市場的科勝訊，近期因陸續更換財務長與執行長，也同樣引起市場關注，不論人事異動或產品布局皆頗受矚目。

‧	UPA
	與HPA對立的國際聯盟，則由DS2所領軍，並且獲得Schneider、llevo、Ascom、Ambient、ltochu等公司加入，位於歐洲，主推UPA規格的環球電力線協會(Universal Powerline Association, UPA)。值得一提的是，UPA也是最早推出最大傳輸速率達200Mbit/s、最遠傳輸距離為200公尺的聯盟。

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CEPCA

另外，亞洲地區則由日本公司領軍，由松下(Panasonic)與先鋒(Pioneer)、恩益禧(NEC)、三菱(Mitsubishi)、日立(Hitachi)、山葉(Yamaha)、東芝(Toshiba)等公司組成消費性電子電力線通訊聯盟(Consumer Electronics Powerline Communication Alliance, CEPCA)，主推名為高解析度電力線通訊(High Definition Power Line Communication, HD-PLC)的規格。其正式量產的產品亦已擁有約190Mbit/s最大資料傳輸速率，以及最遠約150公尺的通訊性能。 與歐美業者相較，CEPCA較多由家電業者為主，透過與智慧家電(IA)的結合，以擴大數位家庭與電力線通訊的應用。如松下就致力於推廣HD-PLC技術，希冀透過其能按照頻率對訊號進行詳細分割的Wavelet OFDM通訊技術，以及周邊機器增設便利、128位元AES加密等優勢，進一步打開市場。 不過，由於上述三種規格間彼此並不互通，因此打亂了市場發展的腳步，也減損了企業或是家庭用戶對電力線通訊的支持度。有鑑於市場規模受限，因此各聯盟已陸續表態支持HomePlug AV規格，希望長期紛亂不已的電力線通訊網路領域，能透過技術標準的統合點燃商機。

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IEEE

IEEE P1901是電力線通訊的標準之一，其將優先用於提供最先一哩(First Mile)及最後一哩(Last Mile)寬頻接取服務的電力線通訊設備中，也用於區域網路和其他數據封包系統，以透過建築物內的銅纜電力線進行通訊。 該標準主要希望打造均衡高效能的電力線通訊通道，並且具備所有用戶需要的頻寬和服務品質(QoS)。該標準同時包括媒體存取控制(MAC)層和實體(PHY)層規格，可讓高速通訊設備與交流電力線一併使用。 IEEE P1901目前由CEPCA成員SiConnect主導制定，該公司副總裁Russell Haggar表示，IEEE P1901雖由該公司主導，但包括CEPCA、UPA與HPA都已先後表達希望創立共通標準的想法，並依此研發產品，共同做大市場。Haggar說，CEPCA與UPA已於特定的領域合作近兩年之久，希望共同擬定可共存的標準。 據悉，IEEE P1901希望能在完全不同的技術間，滿足友好並存的要求，並確保不同供應商的電力線技術不會互相干擾。也因此，該標準特別針對服務標準(QoS)進行加強，包括網路電視(IPTV)、串流音訊和線上遊戲等都含括在內。 另外，歐洲電信標準設定組織(ETSI)同樣積極推動互通標準，以確保技術與商機共存。

訊號品質待提升  

今日的電力線通訊業者積極打造共存標準的原因之一，除了希望共同做大市場商機以外，彼此的通訊設備都將對方的訊號視做噪音(Noise)，影響傳輸訊號品質，更是一大因素。  

從電力線通訊的技術標準來看，其特色乃為透過電力線纜傳遞數據或是影音訊號，既可避免裝潢隔間的干擾，又不會因為距離導致訊號急遽衰減，因此被視為頗具成長潛力。然而從應用面向來看，電力線通訊主要瞄準的市場為數位家庭，數位家庭中的各種家電，包括微波爐、吹風機等都是干擾電力線通訊訊號的殺手，可能對訊號造成干擾，帶來訊號中斷或是收視鬼影。在這樣的前提之下，雖然電力線通訊具備近50Mbit/s的傳輸速率，可以提供兩個頻道的高畫質電視(HDTV)播送，但可能被嚴重干擾的影像品質絕對無法被用戶所接受，因而如何突破上述難題就是一大挑戰。  

圖1　DS2技術支援經理程智偉表示，訊號干擾雖是電力線通訊面臨的大難題，不過業者也已經針對這項議題多所著墨。

DS2技術支援經理程智偉(圖1)指出，電力線通訊業者為了訊號干擾問題，始終費盡心思，希望能一勞永逸。如該公司日前開發的Zero Cross Detection，就是針對在電力線與家電過於接近時，而不會受到干擾的偵測技術，透過這樣的技術，可望減輕啟動家電造成的電磁波對電力線通訊造成的干擾。  

此外，由於電力線通訊以電力線纜為載體，但在部分老舊地區，其電力線迴路已大量耗損，可能影響訊號品質，並進而降低實際傳輸速率。此外，部分住宅安裝的電源濾波器與不斷電系統(UPS)，同樣會干擾電力線通訊網路，也須避開才能讓電力線通訊正常運作。  

在實作上的另一個特色，還包括目前電力線通訊僅支援區域網路，外部網路仍須透過DSL、光纖或是Cable才能完成。  

成本居高不下  

對支持電力線通訊的電信業者來說，成本可說是永遠的痛。儘管電力線通訊由於可直接由電力迴路連接至家中，省去了最後一哩鋪設的成本，不過對電信業者來說，由於電力線無法直接傳輸影音或是數據資料，因此仍需額外投資進行電信設備的改裝與調整，才能允許電信機房在電力線路上搭載數位訊號。  

圖2　友訊的電力線通訊橋接器產品

此外，對終端用戶來說，電力線通訊的網路橋接器價格不菲，也成為一大門檻。舉例來說，友訊(D-Link)的電力線通訊橋接器產品(圖2)市價約新台幣5,500元，雖可達55Mbit/s的傳送速率、12.8Mbit/s的接收速率；不過相較於約新台幣4,000元以內即可購得的中階802.11a/b/g無線基地台產品，電力線通訊的價格仍給人距離感。而近期諸多筆記型電腦已內建無線網卡，售價亦已內含，讓終端業者在採購時感受不到無線網路的採購費用，也同樣限制了電力線通訊的發展。  

此外，由於目前三大電力線網路規格仍無法解決兩個電錶之間的跨區通連問題，因此像擁有兩個電錶以上的住宅如多樓層獨棟別墅，仍需要其他網路設備才能串連完整區域網路。  

無線網路亦敵亦友  

除了電力線通訊聯盟與技術之間仍有向上發展的空間以外，電力線通訊同樣面對來自外部的嚴苛考驗。其中一項難題，就是來自新興無線網路技術的挑戰。舉例來說，無線區域網路(WLAN)中近期正如火如荼定義草案標準的IEEE 802.11n。802.11n是延續802.11a/b/g所發展出來的，由於已考慮到互通性與向後相容的問題，因此理論上皆可與現行無線區域網路互通。  

而802.11n由於可提供理論值達500Mbit/s的傳輸速率，較現行的傳輸速率快約十倍，也同樣吸引無線網路業者的目光。  

除了加快連線速度、擴大有效操作範圍，802.11n由於具有多重輸入多重輸出(Multiple Input, Multiple Output, MIMO)技術，可同時處理多筆資料訊號，因此在提升資料傳輸量的同時，也提升訊號品質。現行的802.11a/b/g由於多屬單無線電，容易遭回音電波干擾，因此衍生出可辨別回音的MIMO，將訊號導向最適當的路徑，避開其他障礙物。  

為加速802.11n儘早進入商業化，IEEE已加緊腳步，若能照預計於2008 年初完成802.11n最終版標準，將可望進一步刺激相關商機(圖3)。目前無線區域網路(WiFi)聯盟已在全球八個實驗室進行802.11n草案產品之互通性測試(Interoperability Test, IOT)程序，市面上並已陸續看到符合802.11n草案的認證產品。

資料來源：工研院IEK 圖3　2006～2010年802.11n的市場發展預測

雖然802.11n的問世似乎有凌駕於電力線通訊之勢，不過腦筋動得快的業者也已經透過技術融合，將WiFi與電力線通訊模組整合，以為互補。  

圖4　Intellon亞太區銷售經理任威指出，無線技術並不一定是電力線通訊技術的競爭對手，事實上，兩者互補的技術特性可為彼此加分。

Intellon亞太區銷售經理任威(圖4)分析，無線網路與電力線通訊的特性，如無線網路適合於數據資料傳輸，電力線通訊長於影音資料的播送；無線網路訊號會因距離與隔間干擾而衰減，電力線通訊只需電力迴路就能傳輸訊號；因此，電力線通訊也因為結合無線網路而可扭轉需要牽線才能傳輸的劣勢。任威說，目前在歐美等地已看到不少兩者結合的終端產品，由於技術難度不高，成本增加有限，因此頗受用戶的歡迎。  

以此來看，無線網路的抬頭雖可能搶去不少電力線通訊的丰采，不過若能尋得適當的客群與商業模式，電力線通訊仍可找得春天。  

電力公司興趣缺缺  

不過，儘管晶片業者與終端業者對電力線通訊的發展有所期待，從電力公司的角度來看，卻顯得興趣缺缺。  

根據了解，電力公司儘管可以從電力線纜出租獲取不少營收，加上有助於固網業者進軍最後一哩，因而頗受固網業者的看好。不過，除去部分地區法規限制電力公司插手影音或數據資料傳輸服務之外，電力公司從經營管理、人力資源到策略規畫，多半並未將數據服務視作業務重心，因此要其踏入這塊領域，似乎不具必要性。各電力公司多以調配電力、電力品質與管理等議題為研究重心。  

圖5　巨路國際電子零件部經理楊曉芬透露，電力公司的態度決定電力線通訊成敗極為重要，乃為相關生態系統中的關鍵角色。

不過，Intellon在台代理商巨路國際電子零件部經理楊曉芬(圖5)指出，上述的情形僅適用於電力公司寡斷的地區，如中國大陸各省由於幅員遼闊，加上省內電力公司多為民營，因此為提升競爭力與增加收益，就積極發展額外業務，如出租電力線纜進行電力線通訊的服務，就是其一。  

終端應用未起飛  

影響電力線通訊市場的重要環節還包括終端應用的起飛窒礙，讓電力線通訊的成長不如預期。程智偉認為，原先的電力線通訊傳輸速率有限，因此不被業界所重視，不過在DS2率先推出上看200Mbit/s的晶片以後，包括網路電視(IPTV)、隨選視訊(MOD)等數位家庭重視的應用都隨之看漲。  

可惜的是，至今網路電視、隨選視訊等應用服務在全球各地家戶中的普及度仍有限，因此間接減緩電力線通訊市場發展的腳步。  

程智偉以國內業者力推的數位家庭隨選視訊服務為例，目前不管是透過DSL或是Cable，其傳輸速率與技術特性均不如電力線通訊；而目前隨選視訊除了影像之外，尚欠缺更多有力的應用以吸引用戶，因此提升用戶接受度仍須再加把勁。  

程智偉認為，只要電信業者願意採用電力線通訊技術，其直達用戶家中的最後一哩優勢將可望大幅提升數位家庭的實現速度。  

從應用端來看，電力線通訊的另一項殺手級應用是智慧家電。透過電力線通訊與冰箱、洗衣機、冷氣或其他家電的結合，加上適當的自動控制程式，家庭主婦不但可以在廚房透過網路尋找食譜，在辦公室用PC，或是交通途中使用智慧型手機提早開啟無人在家的空調系統，也可以進而結合監控系統，為住宅把關。  

不過可惜的是，結合網路的家電產品動輒新台幣數十萬元，再加上又需要諸多網路設備的奧援，若想要在近期內普及，除了業者間的推波助瀾之外，用戶是否具有足夠的資金也將是一大門檻。  

利基市場仍有優勢  

儘管電力線通訊市場面臨諸多內憂外患，不過卻也不是毫無機會。事實上，在部分利基市場，只要找對客戶，電力線通訊依舊頗有可為。  

針對數位家庭市場，任威指出，要實現數位家庭，需要內容與頻寬的互為扶持，而目前電力線通訊已可滿足兩個高畫質電視頻道的傳輸，而不會面臨斷訊、影像品質惡劣等難題，自然是最適合影音服務的技術。  

此外，任威也認為，針對近期市場對網路語音通訊協定(VoIP)的需求，電力線通訊同樣可以滿足，應該頗具成長潛力。  

事實上，隨著數位電視(Digital TV)的普及，機上盒(STB)等相關應用也愈趨成熟，也就可望刺激影音服務的成長。而由於電力線通訊的技術特色，各業者自然也投入不少資源在相關產品的研發上。任威強調，只要相關市場起飛，電力線通訊市場的未來依舊頗為可期。也因此，各家晶片業者也依舊針對技術本身砥礪精進，進而推出更具效能的產品，以滿足用戶的需求。  

而前文提及的智慧家電，目前多家日韓家電業者均已積極開發，雖目前受制於消費者市場尚未打開，成本暫時偏高而未見普及，然家電業者均相信，電力線通訊與智慧家電將會是最完美的結合。  

此外，電力線通訊更可結合監視系統，透過監視鏡頭記錄各種異狀，再傳遞影像訊號至管理中心，在家用或企業安全上都得以發揮(圖6)。而其他應用尚包括家庭電視遊戲器等數位影音設備，同樣可由電力線通訊加以滿足。

圖6　樂金的家庭網路解決方案概念

業者們表示，隨著技術與應用的進步，電力線通訊相關商機也可望擴大，進而成為未來數位家庭中的殺手級技術。