IEEE 1905.1a敲邊鼓　智能家庭異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)加速成形

　　智能家用異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)匯聚（Convergence）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多年發(fā)展，市場上主要有美國電子電機工程師學(xué)會（IEEE）與國際電信聯(lián)盟遠端通訊標(biāo)準(zhǔn)化組 （ITU-T）兩個陣營在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 1905.1標(biāo)準(zhǔn)其底層支援無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Wi-Fi）、以太網(wǎng)絡(luò)（Ethernet）、HomePlug、同軸電纜多媒體聯(lián)盟（MulTImedia over Coax Alliance， MoCA）等無線與有線連網(wǎng)技術(shù)，并具備擴充性；ITU-T則是利用電力線、同軸纜線和電話線等有線傳輸媒介發(fā)展G.hn技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　值得一提的是，IEEE陣營CDHN（Convergent Digital Home Network）工作小組，甫于2014年2月底決議，將ITU-T的G.hn等標(biāo)準(zhǔn)納入IEEE 1905.1底層所支援的通訊技術(shù)之一，并改以IEEE 1905.1a命名；無獨有偶，ITU-T陣營正制訂的OPAL（Open Protocol AbstracTIon Layer）標(biāo)準(zhǔn)亦提出以軟件抽象層（Software-based AbstracTIon Layer）的概念，試圖將市面上已存在的有線、無線通訊媒介整合在一起（向前相容于G.hn），以期加速推動智能家庭多元聯(lián)網(wǎng)環(huán)境成型。本文將從介紹 1905.1a的角度，剖析這對智能家用混合式網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意涵。

　　突破智能家庭發(fā)展桎梏　異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)匯聚平臺擔(dān)重任

　　智能家庭聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迄今，電信營運商、應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商與網(wǎng)通系統(tǒng)廠商所遭遇的瓶頸，包括各式的家庭聯(lián)網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)（無線、有線）各自獨立，但互不相容，造成消費者使用不便；以及智能家用聯(lián)網(wǎng)環(huán)境缺乏一個彈性的模組化設(shè)計架構(gòu)，導(dǎo)致制造整合各種異質(zhì)的通訊技術(shù)的成本過高；此外，智能家用應(yīng)用情境日趨多元，過去各個聯(lián)網(wǎng)裝置各自以孤島方式運作，若不能達成互通，在缺乏完整通透基礎(chǔ)下，將難實現(xiàn)智能家庭理想。

　　IEEE 1905.1a或ITU-T OPAL標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，即是針對上述的瓶頸提供一個整合智能家用異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的契機。試想若將1905.1a或OPAL標(biāo)準(zhǔn)實作成一個家用異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)匯聚平臺，最大好處在于整合更多創(chuàng)新、多元智能家用匯流服務(wù)，如家中安全監(jiān)控、居家醫(yī)療保健、云端應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）裝置和家庭節(jié)能等。這也可用來解釋何以IEEE、ITU-T兩大國際標(biāo)準(zhǔn)組織不約而同提出以軟件抽象層的概念，將對方塬本制訂的通訊技術(shù)納入其自身標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。

　　納入G.hn標(biāo)準(zhǔn)　IEEE 1905.1a標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)身

　　1905.1a架構(gòu)（圖1）與1905.1的差異在于除既有的802.11（Wi-Fi）、P1901（電力線標(biāo)準(zhǔn)）、以太網(wǎng)絡(luò)及MoCA等無線、有線通訊技術(shù)外，IEEE CDHN工作小組更于2013年12月底，將包含ITU-T G.hn、MoCA 2.0、Homeplug 2.0、IEEE 802.15.4（Zigbee）、802.ah（Sub 1GHz）等底層通訊技術(shù)視為下一波相容擴充的對象，其中以ITU-T G.hn被納入格外受矚目，因為G.hn核心技術(shù)主要是支援電力線通訊，然而IEEE 1905.1標(biāo)準(zhǔn)早已支援同是電力線標(biāo)準(zhǔn)的P1901，因此兩大電力線標(biāo)準(zhǔn)面對智能家庭聯(lián)網(wǎng)之卡位戰(zhàn)，特別顯現(xiàn)出互別苗頭的氣氛。

　　圖1　IEEE 1905.1a網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖　資料來源：IEEE，資策會整理

　　1905.1a的軟件抽象層負責(zé)各類異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資料之收集與通訊，而這些資料包括不同媒介裝置的參數(shù)、組態(tài)、效能與網(wǎng)絡(luò)拓撲等資訊。組態(tài)與效能主要的功能如裝置位址與參數(shù)配置、網(wǎng)絡(luò)拓撲的建立與診斷、運作模式的配置以及狀態(tài)監(jiān)控、異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)通訊媒介裝置的通訊狀態(tài)、異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)通訊媒介裝置傳輸參數(shù)統(tǒng)計、量測指標(biāo)回報等。

　　1905.1a的軟件抽象層管理單元（AbstracTIon Layer Management Entity， ALME）負責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)程序之解析和運算。上層之應(yīng)用程式（High Layer Entity， HLE）可透過ALME服務(wù)存取點（Service Access Point， SAP）介面發(fā)出特定的請求/命令，透過該介面命令該通訊媒介的執(zhí)行、新建、開通、中止或刪除網(wǎng)絡(luò)管理程序。ALME可以存取管理程序的資料庫，以儲存各種管理訊息與參數(shù)資料。當(dāng)管理程序執(zhí)行時，會透過應(yīng)用程式介面（API）獲得必要資料，并加以整理統(tǒng)計。管理程序執(zhí)行結(jié)果也會透過API存至資料庫，上層之應(yīng)用程式便可透過API獲取該資料內(nèi)容。

　　若把1905.1a的ALME視為管理單元（Management Plane）的中控端，那么1905.1a的資料單元（Data Plane）包括裝置位址、通訊媒介描述的擴充、轉(zhuǎn)送功能支援以及通訊媒介路徑維護、選擇、通訊媒介路徑資料庫的儲存；另一重要功能即對于各項異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)通訊媒介的參數(shù)進行設(shè)定和更新，更進一步提供介面給邏輯鏈結(jié)控制層（LLC）存取。透過不同的SAP介面可以執(zhí)行下達指令、參數(shù)修改，此指令即會透過API 對資料單元再進行相對應(yīng)的參數(shù)更動。API也提供外部程式存取介面，可直接將資料單元納入外部的監(jiān)控程式。

　　資料單元中HAL（High Abstraction Layer）處理模組可執(zhí)行基本（Primitives）程序，執(zhí)行資料運算并存取所運算的結(jié)果。外部或上層應(yīng)用管理單元亦可輕易地透過類似介面，撰寫/ 建立/執(zhí)行各種混合型網(wǎng)絡(luò)的資料分析統(tǒng)計運算，做為網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的參考，如終端設(shè)備管理、障礙排解、功能設(shè)定、規(guī)格升級等功能共同的溝通方式，透過超文字傳送協(xié)定（HTTP）可讓外部或上層應(yīng)用管理單元面對具有HAL模組的用戶端產(chǎn)品，進行遠端控制與設(shè)備管理。