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Google公布Project Connected Home over IP計劃,推動智慧家庭技術標準

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科技產業資訊室 - Bo 發表於 2020年1月8日

圖、Google公布Project Connected Home over IP計劃,推動智慧家庭技術標準
 
Google近日公布將與Amazon、Apple和Zigbee聯盟攜手共同推出「Project Connected Home over IP」計劃,目標是要打造一套可以整合智慧家庭裝置、行動通訊軟體和雲端服務的智慧家庭技術標準。
 
Google預期該項計劃所制訂的技術標準,將能讓智慧家庭裝置像USB一樣可以隨插即用。除了在使用上更加便利之外,新的技術標準也能協助開發商設計出更可靠、更安全、更保密、相容性更高,且在沒有連上網際網路的環境下也能運作的裝置。
 
為了加速Project Connected Home over IP計劃的進度,Google宣布將把自家OpenWeave計劃的開發成果,以及源自於Nest的支援IPv6、網狀網路(mesh)的低功耗家用區網(Home Area Network, HAN)通訊技術Thread,一起納入Project Connected Home over IP計劃中。此外,Google也對Project Connected Home over IP計劃的發展方向做進一步的說明。
 
運用IP通訊協定整合物聯網和網際網路
 
由於IP通訊協定可以整合各個不同層面的網路技術,因而成為智慧家庭底層網路協定的首選。除此之外,應用IP通訊協定的智慧家庭解決方案將可以運行在現有的網路設施上,因此不需要為了智慧家庭架設新的網路設施,同時也可免除掉在現有智慧家庭解決方案中難以避免的走線和過多傳輸節點裝置等問題。
 
另一方面,受益於成熟的IP通訊協定,Project Connected Home over IP也將會為智慧家庭開發者帶來一套熟悉且一致的開放模式,讓開發者可以輕易的整合智慧家庭、行動通訊和雲端服務。
 
其實早在八年前,Google的智慧家庭開發團隊便已開始試驗各種可行的解決方案並評估它們的成本,最終他們選擇了Weave和Thread這兩套標準做為Google智慧家庭的通訊協定和傳輸技術。Weave是一套基於IPv6的應用層通訊協定,或可說是一套專為物聯網應用層所制訂的程式語言。開發者在Weave中可定義各種物聯網終端設備的行為和指令。此外,運用Weave的API可以讓雲端、行動裝置和物聯網裝置三者之間交換訊息,實現萬物聯網,而不是只是物聯區域網路或物聯家用網路。
 
而Thread則是一種在功能上與Zigbee、Wi-Fi、藍牙等近距離無線傳輸技術相當類似的新傳輸技術。但Thread與上述這些傳輸技術不同之處在於Thread具有低功耗和符合IP傳輸協定這兩項優勢。因此,運用Thread組成的HAN除了具有省電的特色外,還可不需要再藉由多一個轉換器將訊號轉換成IP封包再傳輸至網際網路。(註:不符合IP通訊協定的傳輸技術如傳統的Zigbee即需要多一個閘道將訊號轉換成IP封包才能傳輸到網際網路)
  
Project Connected Home over IP技術標準涵蓋範圍  
  • 在物理傳輸層可以兼容Wi-Fi、Thread、低功耗藍牙(BLE)等傳輸技術。
  • 保障在HAN、行動通訊和雲端服務中端到端通訊的安全性和保密性。
  • 統一且標準化的硬體元件。
  • 具有對不同平台技術的相容性,可涵蓋任何裝置或任何系統。
  • 建立於IP通訊協定之上,減少通訊閘道和訊號轉換器。
  • 建立一致、整合智慧家庭裝置、行動通訊和雲端服務的產品/服務開發模式。
圖、Project Connected Home over IP技術標準涵蓋範圍
圖片來源:Google Developers Blog, 2019年12月
 
Project Connected Home over IP涵蓋的無線傳輸技術
 
Google指出,Thread、Wi-Fi和低功耗藍牙(BLE)三種無線傳輸技術在Project Connected Home over IP的規劃中各有其最適用的應用情景:
 
Thread:效率
 
Thread是一項符合IP通訊協定、低功耗、網狀網路(mesh)的傳輸技術,最適合應用於低電力、頻寬有限的網路環境中。同時Thread還可以走行動網路(cellular network)、乙太線或用Wi-Fi連上網際網路。此外,Thread的網狀網路節點具有自我修復的功能,因此在停電後也能快速恢復運作。目前Nest的產品中也採用了Thread傳輸技術。
 
Wi-Fi:快速
 
Wi-Fi是現今主流的大頻寬、低延遲的無線網路傳輸技術,適用於主要的網路設施或是充電式的行動裝置。在智慧家庭領域中,像Nest Camera、Nest中央空調(Nest Learning Thermostat)等產品最適合採用Wi-Fi。由於Wi-Fi和Thread本身皆支援IP通訊協定,因此Wi-Fi也可以做為Thread連上網際網路的通道。
 
低功耗藍牙:方便
 
由於手機時常拿來做為智慧家庭裝置的搖控器,且現今大部份的手機都支援低功耗藍牙,因此低功耗藍牙便成為手機與智慧家庭裝置之間傳輸方式的首選。此外,因為藍牙技術的傳輸範圍較小,所以運用藍牙傳輸除了可以確保訊號的發送端和接收端確實是在短距離內,也能藉此提高傳輸過程的安全性和保密性。
 
以開源(Open Source)策略加速推進Project Connected Home over IP發展
 
Google強調,為了加快Project Connected Home over IP計劃的落實,該計劃將以整合現有的、經過市場考驗的技術標準(如Google的OpenWeave)為主,並且將這些技術標準融合成一套一致化且開源的技術標準,藉此盡快將成果推行到市場上,讓消費者和開發商可以更快的享受到該計劃帶來的便利性。(1500字;圖1)
 
 
參考資料:
蘋果、亞馬遜與谷歌合作開發智慧家庭開放性標準協議。科技產業資訊室(iKnow),2019/12/23。
Project Connected Home over IP. Google Developers Blog, 2019/12/18.
Nest決定開放智慧家庭網路協定Thread。科技產業資訊室(iKnow),2016/5/16。


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