产品与市场就绪,G.hn产品即将迎来爆发?

作者:张国斌

智能家居火爆,也带火了智能家居相关联网产品,除了热卖的智能插座,基于电力线进行数据传输的电力猫也在走热,在京东上,你可以搜索到过一百多款电力猫产品,华为、中兴、腾达、TP-Link等都有产品,这些产品很多是基于HomeplugAV标准的,现在基于G.hn技术的电力猫和更酷的产品即将大量面市,它给了用户除光纤之外的高速有线接入选择。

G.hn为Gigabit Home Networking之简称,是由国际组织家用网格论坛)依照国际电信联盟标准化部门制定标准,推广的有线高速网络技术。客户端可通过各种线材例如电力线(Powerline)、同轴线缆(Coaxial Cable)、电话线(Telephone line)、光纤(Plastic Optical Fiber)传输,速率高达1Gbps。

为什么有了HomeplugAV还要推G.hn?这是因为G.hn的抗噪声能力强,利用电力线传输影响最大的是各类噪声,而 G.hn具备邻近电力线干扰缓解(Neighboring Domain Interference Mitigation, NDIM)技术,可以在多台超高画质(UHD)网络电视(IPTV)串流影音时,确保多条电力线间不会产生电磁干扰,整体使用者经验也大大加分。另外,HomeplugAV市场90%的份额为一家半导体公司所垄断也不利于产业的发展。在G.hn 领域,主要的玩家是Marvell、Sigma Designs、海思半导体、Metanoia、Triductor以及Xingtera等,多家公司的进入有利于产业的良性发展。

G.hn为爆发准备了5年

2010年国际电信联盟在日内瓦会议上批准的下一代家庭有线网络标准G.hn,该标准的目标是实现消费者能够通过家里的任何线路(同轴电缆、电力线和电话线)联网并分享内容,该技术支持低端设备和高端设备的无缝通信,2010年6月G.hn标准获得了ITU的191个成员国的支持,之后,很多媒体与分析人士称G.hn将全面爆发,但是一直到现在G.hn才开始有爆发的迹象,为什么会这样?“其实标准确定之后,厂商在2011就陆续推出了产品,不过这几年,厂商都在做另一个工作。”Marvell FAE康永恒在接受采访时指出,“这个工作就是和电信运营商一起进行接入测试和标准认证,涉及的运营商包括BT、瑞士电信、中国电信等等,芯片厂商有包括Marvell在内的五家介入。”

据他介绍在中国主要是中国电信进行G.hn的测试,并在2013年在江苏、上海和广东等建立了几千台的实验局,在2014年时根据测试和实验局的结果,官方认定了G.hn技术,认为如果使用室内电力线载波通信必须使用G.hn技术,如果任何与电力线载波有关的技术都首选G.hn技术,这是G.hn生态链的建设成果。

目前,KT、韩国电信和印度电信Reliance已经正式开始部署基于Marvell G.hn电话线接入设备。而针对中国电信的悦me项目,创维已经推出并出货了四款集成G.hn功能的电视,相信后续会有更多的电信方面的项目推出。

现今全球有超过20家系统大厂宣布投入G.hn发展,其中包含Arris、Blu-Castle、CIG、D-Link、Gemtek、Netwave、ST&T、Teleconnect、Ubiquoss、ZTE和 ZyXEL等等。

当然客观的问题也是G.hn厂商推出的产品不够丰富 ,目前每家仅推出了一款产品,不过康永恒表示这个局面会很快改观,他透露Marvell将在2016年推出一款旗舰型的G.hn产品,而海思也可能推出新的G.hn产品。

独特的优势

一个完整的电力线通信收发器是由物理层、介质访问控制层、逻辑链路层等构成。其中,介质访问控制层(MAC层)主要完成收发器间链路的建立和维护、确认帧的发送和接收、信道的接入控制等功能。这些功能的实现在收发器通信中起着重要作用。

康永恒表示与HomePlug AV相比,G.hn在MAC层技术方面有一些独特的优势,据他介绍G.hn的MAC层采用CSMA/CA和TDMA(时分复用)协议,基于媒体接入计划(Medium Access Plan,MAP)的访问管理。G.hn标准是通过一个MAP来描述MAC循环、域管理器(Domain Manager,DM载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA)技术,基于信标的访问管理,提供基于优先级的机制保证服务质量。

翻译成场景就是采用这个技术可以对带宽进行精准的分配,如果家中有宽带看电视和上网,而电视需要的实时性很强,G.hn可以进行精准的带宽分配确保你看电视时没有卡顿现象。

G.hn 的另个优势是前面提到的电力线干扰缓解NDIM技术,如果有一天,电力线上网变得和WiFi一样普及,则邻居之间(尤其中国的住户)的干扰会很严重,“届时HomeplugAV是难以解决这个问题的。而G.hn可以轻松应付。”他指出。

G.hn的第三个优势应用层传输速率高,以目前的技术,物理层传输500Mbps的Homeplug用户看到的是250Mbps,因为这500M还有很多应用开销比如报头、纠错等等,而G.hn在应用层在电力线可以达到400Mbps,在普通电话线和同轴线更可以达到700Mbps! 康永恒表示明年初Marvell将推出单芯片低成本方案, 这个单芯片方案物理层可以达到1.5Gbps速率,随着处理能提升会采用双通道用自建的存储单元,用户用起来很方便。该芯片型号为88LX5152,明年Q1提供样片。

未来,G.hn标准还会在把带宽拓展到同轴线的射频端1.1GHz附近。

芯片多样性激发创新,本土厂商的机会有哪些?

G.hn可以作为一种传输介质,未来在SoC领域可以和目前的传输技术结合,例如G.hn和WiFi集成,G.hn和PON集成,据康志恒介绍,Marvell未来会推出多款类似SoC产品,满足各种互联互通要求,这样也激发了更多创新。

例如,在今年的CES2015上,创维展示了全球首款采用嵌入式G.hn电力线互连技术的智能电视。创维E690C智能电视集成了Marvell 88LX3142 G.hn数字基带处理器以及88LX2718 G.hn模拟前端解决方案,让IP电视用户能够通过家庭电力线接收宽带及IP电视信号,而无需额外的IP电视机顶盒、无线或以太网连接。

中国电信用户仅需在家中靠近宽带网关的地方,安装一个很小的独立G.hn电源插座适配器,并将智能电视电源插头接入,无需任何新电缆就可立即将宽带互联网接入至家中的任何地方。

家庭内部布放G.hn的设备后,可以把家中原本分离的通过电源线串接的电器网络,通过同轴电缆串接的网络以及电脑、数据等通信设备串接的通信网络通过统一的组网方式实现互联,当然,各种家用电器也可以非常方便地连接到G.hn网络中,且无需额外的连线。目前,G.hn支持16个节点接入,而且只要处理能力允许可以扩充到32个节点,对于传统电力线,可以实现长达1.5公里信号传输!

因此,基于G.hn的室内网络互联,除了实现原有包括PC、固话等终端的联网,提供传统的语音、上网外,还可以实现家庭内部的各种家电的智能联网,实现基于网络的所有视频、音响终端互动等功能。这样,未来插座也可以成为智能家庭信息Hub也可以成为一个入口。

在最后一公里宽带接入方面,虽然光纤速率更高但是其敷设光缆成本和改造成本很高,而采用G.hn技术则可以不用进改造线路,只要采用电话线就可以实现用户高速接入。据康永恒介绍韩国和印度电信采用基于G.hn的电话线接入技术,可以实现500Mbps的带宽,目前已经开始大规模部署,其成本比光纤要便宜非常多。

所以 G.hn可以带来最后一公里接入和家庭互联的颠覆,只要有有线网络的地方就可以实现高速宽带接入,理论上可以和任何设备互连。

对于本土厂商来说,采用这个技术和电视结合、和机顶盒结合和游戏设备结合,给用户带来全新的影音、游戏、直播电视体验,因为G.hn上下行速率一致,上行速率也很高,如果可以结合P2P技术,则可以带来网络分享的颠覆。

康永恒介绍说去年以来,业界对G.hn兴趣明显提升,很多本土公司有产品量产,如网电科技(Wondertek(www.wondertek.com))的WD-1000M (G.hn) MIMO电力猫,它是LechenTek首款拥有1000M传输速率的电力猫产品,这款WD-1000M电力猫也是同行业中目前传输速率最高的产品。WD-1000M采用G.hn标准,同时支持IEEE1901、IEEE 802.3、IEEE 802.3u 标准。其应用范围极广,可以通过家庭、办公室既有电路,快速构建局域网络。并利用现有的电路,实现观看IPTV 4k 高清电视节目、畅游3D网络游戏、网络监控等功能。该款电力猫具有即插即用、无需布线等特点。是实现家庭联网、高速网络传输的必备网络传输利器。

该公司还量产了WD-PG1008M电话网桥,这是LechenTek首款拥有1Gbps传输速率的电话线网桥,这款网桥也是同行业中目前传输速率最高的产品。WD-PG1008M采用G.hn标准,同时支持 IEEE 802.3、ITU-T G.hn-MIMO(G.9963) 标准. 应用范围极广,可以通过现有的电话线来实现高速网络传输,它是电话线双向数据传输接入系统的汇聚设备,把电话线当做传输介质,实现网络的传输,作为一个局端设备,将标准的以太网信号调制成可以在电话线上传输的射频信号,
不需要敷设线路,省时、省工、节省成本。主要应用于小区,农村宽带接入、工业自动化控制(TCP/IP)、远程视频传输、远距离网络门禁控制系统、智能楼宇控制系统、多媒体视频传输(电梯广告)等。

据他介绍,G.hn也给很多本土小公司带来发展机遇,在深圳有一家叫Bright-tek的小设计公司,虽然只有几个人,但是他们开发的G.hn产品即将量产上市,而且他们还有长远的产品规划。他们主打的产品号称是真正1000M电力猫。这正是G.hn的优势。

随着G.hn产品走热,其芯片成本会进一步降低,加速G.hn技术普及,G.hn技术将成为目前现有家庭互联技术的有效补充,对智能家居设备进行有效控制,例如微波炉、净水器这些设备难以用无线实现控制,但是采用电力线却可以实现很好的控制,未来,如果有一款MCU+G.hn基带处理器的模组或者单芯片诞生,则也有望在智能家居控制领域中分一杯羹,对智能家居有兴趣的厂商们,你们准备好了吗?

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