在眾多聯(lián)網(wǎng)應用中，智能家居是備受矚目的應用之一，而室內短距無線通信顯然就是最重要的網(wǎng)絡基礎架構，其中網(wǎng)狀網(wǎng)絡（Mesh Network）更是發(fā)展的關鍵，Z-Wave、WiFi、Bluetooth皆投入網(wǎng)狀網(wǎng)絡的發(fā)展，搶占智能家居聯(lián)網(wǎng)的關鍵戰(zhàn)略地位。

Z-Wave揮軍家庭應用

智能家居聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)火再添一筆。Z-Wave挾帶本身完全兼容所有Z-Wave相關產(chǎn)品的特性，積極布局智能家居市場，目前已有超過1億個Z-Wave節(jié)點運行于市面上，而韓國將是Z-Wave第一波主力戰(zhàn)場。 Silicon Labs亞太區(qū)高級市場經(jīng)理陳雄基談到，Z-Wave在技術上主要提供包含軟件、硬件模塊與認證等。透過認證的方式，確保Z-Wave產(chǎn)品之間的兼容性，目前已有超過700多家制造商和服務廠商，提供超過2，400個通過Z-Wave認證產(chǎn)品。 陳雄基表示，該公司主要是透過內部開發(fā)與收購，打造完整家庭無線聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品系列。看好Z-Wave在智能家居的發(fā)展?jié)摿Γ琒ilicon Labs日前以2.4億美元的現(xiàn)金交易，完成收購Sigma Designs旗下Z-Wave事業(yè)部門，企圖結合Z-Wave網(wǎng)狀網(wǎng)絡技術和可互操作的產(chǎn)品特性，加上Silicon Labs的多重協(xié)議專業(yè)知識，為數(shù)百萬智能家居潛在客戶提供廣大的商機。 以亞太區(qū)來看，Silicon Labs應用工程經(jīng)理黃鐘翊分析，Z-Wave第一個成長最高的地區(qū)為韓國，現(xiàn)可看到韓國三大電信商，包含KT、SKT、LG+皆可支持Z-Wave相關應用，透過Z-Wave產(chǎn)品提供智能家居的服務；其次的Z-Wave熱門市場為日本，在KDDI進入市場后，該公司現(xiàn)在正與許多日本電信商洽談，不過受限于日本的國族民情（偏好使用本國產(chǎn)制的產(chǎn)品），發(fā)展步伐較韓國市場緩慢；第三，中國本身為內需非常龐大的市場，其在智能家居體系的生態(tài)也較雜亂，光是專屬協(xié)議（Proprietary）就有上千種，基于此，Z-Wave布局中國市場須要耕耘的時間也就會更長。 黃鐘翊透露，在***地區(qū)，該公司目前正與工研院和電信商進行一些智能家居的開發(fā)計劃，例如燈控與家庭監(jiān)控等應用。 Z-Wave無論是在產(chǎn)品的種類或數(shù)量皆高于其它家用的通訊協(xié)議。不過在技術上，Z-Wave必須要有一個Bridge做為Z-Wave裝置之間溝通的橋梁，例如使用智能音箱的Alexa進行語音控制之前，需要有一個Bridge來串連智能音箱操作。相較于本身支持藍牙或Wi-Fi的智慧音箱，需要增加一個Bridge做為Z-Wave溝通橋梁或許將增加一個額外的成本，但Z-Wave本身具備的完整生態(tài)圈、產(chǎn)品兼容性、安全性與多樣化的產(chǎn)品特性，是推動Z-Wave發(fā)展的關鍵要素。 據(jù)了解，目前市場上僅有Silicon Labs能提供Z-Wave的芯片與模塊。陳雄基表示，該公司主要是提供一個完整的解決方案，其內容包含芯片、軟件與認證三大主軸。在芯片部分，目前大多數(shù)IC設計公司都是透過臺積電（TSMC）代工，電路設計挑戰(zhàn)相對而言是由晶圓廠來負擔，但在軟件與認證方面，則是IC供貨商需要關注的地方，而這也是半導體產(chǎn)業(yè)跳脫出硬件思維，將重心放在軟件設計與認證的重要觀念。

Wi-Fi Mesh確保家庭聯(lián)網(wǎng)質量

過去幾十年間，聯(lián)機技術的發(fā)展是基于溝通目的，并強調人與裝置相連，而隨著聯(lián)網(wǎng)應用的興起，未來人與社群、人與環(huán)境的相連都將成為聯(lián)機技術發(fā)展重點，各界關注的不再只是技術的演進，更重要的是如何以聯(lián)機技術為基礎發(fā)展出更多元的應用。在聯(lián)網(wǎng)應用越趨廣泛的同時，如何確保信息安全也將成為重要的發(fā)展目標。 在眾多聯(lián)網(wǎng)應用中，智能家居是備受矚目的應用領域之一，進入物聯(lián)網(wǎng)與AI時代，要實現(xiàn)智能家居除了需要有良好的聯(lián)網(wǎng)技術，還必須將人工智能（AI）、機器學習等技術導入裝置中，提升人與物、物與物間的互動能力。最后，則必須透過嚴密的資安防護機制，確保系統(tǒng)不被入侵。 高通資深副總裁暨連接與網(wǎng)絡部門總經(jīng)理Rahul Patel表示，隨著多媒體消費以及家庭聯(lián)網(wǎng)的需求提升，使用者越來越注重家中的Wi-Fi聯(lián)機質量，而Wi-Fi Mesh因能保障良好的聯(lián)機質量，成為家庭聯(lián)網(wǎng)的熱門技術。Patel指出，現(xiàn)今北美路由器市場有42%的消費者使用Wi-Fi Mesh，而高通預期這股動能將會持續(xù)下去。 Wi-Fi Mesh最大的優(yōu)勢是其具備自我修復與自我保護的能力，在其中一個節(jié)點發(fā)生故障時，網(wǎng)狀網(wǎng)絡能將所需的負載轉移至其他節(jié)點，進行動態(tài)自愈，確保聯(lián)機質量不受影響。此外，網(wǎng)狀網(wǎng)絡擁有多個節(jié)點可以運用，且可以實現(xiàn)裝置間的直接通訊，提升聯(lián)網(wǎng)的擴充性與靈活性，以因應日趨多元的應用。Patel進一步指出，Wi-Fi Mesh無須再擴充硬設備，即可使用射頻訊號來監(jiān)控家中變化，如門窗是否被打開，或者家中的老人目前的活動狀態(tài)，以提升居家安全。 因網(wǎng)狀網(wǎng)絡具備許多優(yōu)勢，有越來越多無線通信標準支持Mesh架構，如藍牙技術。不過，Patel指出，藍牙Mesh與Wi-Fi Mesh間并不存在競爭關系，反倒是相輔相成，過去全世界最大的藍牙芯片供貨商CSR目前就是Qualcomm的藍牙部門，而高通許多產(chǎn)品也同時搭載這兩種技術，以滿足不同的應用需求。在照明、手機與周邊裝置等短距離的互聯(lián)，即適合采用藍牙Mesh技術來實現(xiàn)；而Wi-Fi Mesh則可用以實現(xiàn)較長距離與高傳輸速率的互聯(lián)應用，如影片串流。 在家庭聯(lián)網(wǎng)的架構方面，Patel認為，隨著聯(lián)網(wǎng)的需求越來越多元，邊緣運算將成為未來的發(fā)展趨勢。邊緣運算能在終端設備進行數(shù)據(jù)處理，無須將所有數(shù)據(jù)都傳送至云端，不但能降低數(shù)據(jù)遭竊取的風險，亦能解決云端架構負擔過多運算產(chǎn)生的帶寬壅塞及延遲等問題。Patel以智慧門鈴為例說明，現(xiàn)今許多搭載攝影機的智能門鈴采用云端平臺進行影像串流，當有訪客或其他異狀時，系統(tǒng)會將訊息上傳至云端，再透過云端發(fā)送通知至使用者的手機，然而過程中的延遲可能導致使用者接收到通知要做響應時，訪客可能已經(jīng)離去，因而無法達到實時性的互動。

藍牙不缺席網(wǎng)狀網(wǎng)絡

談到網(wǎng)狀網(wǎng)絡，目前最為市場熟悉的應該是藍牙Mesh，Nordic***區(qū)業(yè)務經(jīng)理陳俊志說明，藍牙Mesh于2017年7月正式發(fā)表，藍牙4.0以上版本即可運作，這一年以來許多芯片供貨商都將藍牙Mesh與Zigbee、Thread這兩個智能家居短距無線連結控制技術結合，并推出解決方案，也有越來越多系統(tǒng)應用開發(fā)商投入，預計2019年就會有終端產(chǎn)品問世，市場也將逐步進入高速成長的階段。 Nordic nRF52840 SoC通過藍牙5（低功耗藍牙）和Thread 1.1認證，同時支持藍牙5和Thread。這項功能是利用該SoC組件的低功耗藍牙和Thread“動態(tài)多協(xié)議”功能來實現(xiàn)，它同時支持Nordic的S140 v5迭構（低功耗藍牙協(xié)議堆棧）和OpenThread RF協(xié)議堆棧，并與物聯(lián)網(wǎng)平臺Particle Mesh合作，協(xié)助開發(fā)人員利用運行Thread開源版本OpenThread的IEEE 802.15.4節(jié)點來快速建構Mesh網(wǎng)絡。Particle Mesh包括Argon（支持Wi-Fi/Mesh/低功耗藍牙）、Boron（支援LTE M1和NB1/Mesh/低功耗藍牙）和Xenon（支援Mesh/低功耗藍牙）三種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，可將低功率無線傳感器Mesh網(wǎng)絡連接到互聯(lián)網(wǎng)。

由于室內/家庭的短距無線應用，會是混合的無線網(wǎng)絡環(huán)境，多種無線技術共存應該還是短期內的常態(tài)，由于多個技術都是IEEE旗下的標準，是否可以出現(xiàn)跨標準的網(wǎng)狀網(wǎng)絡架構？或透過軟件整合不同網(wǎng)絡，應該是現(xiàn)階段推動的重點。陳俊志認為，發(fā)展上應該會先從類似燈具的控制開始，再發(fā)展到裝置的鏈接或訊號、數(shù)據(jù)的傳輸，建立一個順暢的網(wǎng)絡使用經(jīng)驗才是消費者真正在乎的。