家用聯網技術異質整合趨勢日益顯著。由於數位家庭終端產品開始進入支援4K×2K解析度的時代，因此促使各式家用聯網技術開始進行異質整合，以提升傳輸速率，並擴大訊號涵蓋範圍，滿足消費者傳輸4K×2K影音的應用需求。
數位家庭聯網技術加速邁向異質整合。隨著支援4K×2K解析度的產品開始進駐數位家庭，消費者對家庭聯網技術的頻寬需求也越來越高。然而目前並非所有有線與無線家庭聯網技術皆已具備傳輸4K×2K解析度的能力，因此帶動物聯網技術異質整合的發展。
支援4K×2K解析度已成為大勢所趨，因此包括智慧電視(Smart TV)、智慧型手機與平板裝置皆已將4K×2K解析度面板視為重要功能，而數位家庭其他裝置包括機上盒(STB)、藍光光碟機也開始支援4K×2K解析度，促使家用網路如無線區域網路(Wi-Fi)、電力線通訊(PLC)與數位用戶迴路(xDSL)等，朝更高傳輸速率邁進。
4K×2K大行其道 STB/TV再進化
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| 圖1 意法半導體數位融合事業群副總裁暨統一平台產品部總經理Laurent Remont指出，該公司可提供完整數位家庭方案。 |
意法半導體(ST)數位融合事業群副總裁暨統一平台產品部總經理Laurent Remont(圖1)表示，智慧家庭須仰賴各種通訊技術，整合各種技術與應用，才能帶給消費者最佳的生活品質。然而由於4K×2K解析度衍生的頻寬需求，現階段僅802.11ac技術足以滿足，因此統管家用聯網技術的家庭閘道器，勢必得整合多種有線與無線技術，才能順利傳輸4K×2K解析度的影音資料。
另一方面，由於4K×2K解析度已成智慧電視製造商強打的重點，因此智慧電視與機上盒處理器，也須進一步支援4K×2K解析度影像資料的編解碼。Remont認為，當智慧家庭裝置與網路技術相互配合，才可讓智慧家庭真正進入4K×2K解析度的時代。
看準此一發展趨勢，意法半導體不僅在通訊技術下功夫，也已備妥支援4K×2K的機上盒與電視機處理器解決方案，以搶攻智慧家庭商機。
在通訊技術方面，意法半導體繼與瑞昱、博通(Broadcom)合作，推出整合微控制器(MCU)與Wi-Fi的單晶片後，再度與Quantenna攜手，搶攻802.11ac商機，因應智慧家庭朝4K×2K解析度演進的趨勢。
Remont表示，除802.11ac外，智慧家庭所需的通訊技術，如ZigBee、近距離無線通訊(NFC)、乙太網路與PLC，意法半導體亦自行研發或與合作夥伴攜手開發。該公司並發展整合多元通訊技術的家庭閘道器晶片方案，因此不但可提供智慧家庭相關產品製造商最完整的通訊技術，也可為智慧家庭打造支援4K×2K影音所需的無縫網路環境。
在智慧電視與機上盒處理器方面，意法半導體也已開始布局。Remont指出，2013下半年，意法半導體將推出新一代機上盒處理器，不僅支援4K×2K解析度，還支援三維(3D)影像及最新的H.265影像編解碼規格，可帶給消費者最佳的數位家庭影音饗宴。
802.11ac技術相助 4K×2K影音串流非夢事
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| 圖2 Qualcomm Atheros市場行銷總監Susan Lansing表示，D-Link支援StreamBoost技術的802.11ac路由器即將問世。 |
事實上，數位家庭影音裝置進入4K×2K解析度後，已加速802.11ac技術被導入的速度。
Qualcomm Atheros市場行銷總監Susan Lansing(圖2)表示，802.11ac的傳輸速率理論值為802.11n的十倍，因此對於傳輸4K×2K影音資料游刃有餘，更重要的是，802.11ac技術不會因高傳輸速率而導致高功耗，反而可較802.11n減少六倍。
Lansing進一步解釋，由於802.11ac傳輸速率高，因此可縮短資料傳輸所需的時間，讓裝置更快進入休眠狀態，因而可大幅減少耗電。
憑藉高傳輸速率與低功耗優勢，802.11ac已逐漸進駐數位家庭。Lansing強調，802.11ac不僅可傳輸4K×2K的影音資料，還可與PLC或長程演進計畫(LTE)進行整合，進一步延伸並強化其他通訊技術的應用領域。
舉例來說，行動寬頻技術LTE訊號易受建築物的遮蔽，而導致在室內的覆蓋率不佳，因此若整合Wi-Fi技術，將可讓LTE訊號涵蓋範圍拓展至室內；另一方面，PLC與Wi-Fi結合，可將Wi-Fi訊號延伸至無法到達的居家角落，而Wi-Fi亦可補強PLC頻寬不足以傳輸4K×2K影音資料的窘境，亦即PLC須傳輸4K×2K影音時，可轉由Wi-Fi技術傳送。
不僅如此，近期Wi-Fi聯盟已公布Wi-Fi Certification 802.11ac技術的認證標準，預計幾周後將開始進行認證，確保802.11ac產品的互通性，將更加推升802.11ac技術與裝置的普及度。Lansing認為，隨著Wi-Fi Certification 802.11ac認證上路，預期802.11ac裝置在零售市場的滲透率，將可從目前的7%迅速攀升。
為迎接802.11ac商機，Qualcomm Atheros推出內建StreamBoost技術的802.11ac方案。Lansing指出，Qualcomm Atheros特有的StreamBoost可讓路由器以更智慧的方式，適當分配頻寬至數位家庭各種終端裝置，將可確保各終端裝置的使用者都能獲得流暢、可靠的多媒體體驗。
此外，Qualcomm Atheros的802.11ac晶片並與高通(Qualcomm)Snapdragon處理器整合，提供消費者行動裝置最佳的無線連結技術，並進一步讓行動裝置加速與數位家庭終端裝置融合。
加速與802.11ac整合 PLC滿足4K×2K頻寬需求
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| 圖3 HomePlug聯盟主席Rob Ranck認為，nVoy認證將可加速推動混合網路成為家用網路主流。 |
積極搶攻數位家庭商機的PLC，也在HomePlug聯盟推出AV2規範後，有更大的發展契機。HomePlug聯盟主席Rob Ranck(圖3)表示，去年推出的AV2技術規範，透過MIMO與單一輸入單一輸出(SISO)技術，一舉將PLC的傳輸速率提升至Gbit/s等級，因此可滿足4K×2K智慧電視影音資料傳輸的頻寬需求。不過AV1則受限頻寬，無法傳輸4K×2K影音資料。
為強化PLC頻寬與拓展PLC訊號涵蓋範圍，HomePlug聯盟積極推展IEEE 1905.1混合網路架構，且在應用層增添支援4K×2K影音傳輸的功能。Ranck指出，現有的IEEE 1905.1結合802.11a/b/g/n、乙太網路、MoCA與PLC，雖然今年第三季才會看到支援IEEE 1905.1的終端產品問世，但為提升IEEE 1905.1傳輸4K×2K影音的能力，IEEE 1905.1工作小組已著手研擬整合802.11ac或HomePlug AV2新規範，而晶片業者亦開始進行相關產品的研發。
Ranck進一步說明，IEEE 1905.1規範要能支援4K×2K影音傳輸，除了應用層的微調外，異質整合的通訊技術也需有足夠的頻寬，才能有效傳輸4K×2K資料。
為推升IEEE 1905.1標準的普及度，HomePlug推出新的nVoy認證計畫，確保IEEE 1905.1終端產品的互通性與品質。據了解經nVoy認證的產品將具備以TR-069於本機或遠端支援的進階診斷功能、拓撲探索、簡化安全設定，以及自動設定Wi-Fi存取點等功能。
此外，透過nVoy認證產品一致的密碼與驗證程序，消費者將可輕易自行安裝有線與無線混合網路的設備。
值得注意的是，除了以IEEE 1905.1搶攻數位家庭聯網商機外，HomePlug聯盟也將於明年推出Smart Energy 2.0規範。Ranck指出，Smart Energy 2.0與1.0最大的不同是，Smart Energy 2.0實體層(PHY Layer)不再僅限於使用ZigBee 802.15.4規範與PLC，將融合802.11 Wi-Fi技術，讓網路訊號可以到達家中各個角落，並解決原先1.0版網路管理設備數量較少及傳輸速率較低的問題，以有效串接電力系統與能源使用端，並達到電力系統智慧調控的功能。
由上述可知，為迎接4K×2K解析度商機，家用網路技術除提升自身傳輸速率外，也開始進行串聯及整合，以提供消費者最佳的網路與影像觀賞品質。