虽然PC（个人电脑）是目前最大宗的连网装置，但在生活愈来愈无法离开网际网路的趋势下，若各式的生活用自动装置都要透过PC连网才能取得资料，PC反而变成是麻烦、不便的装置与程序，于是IA（资讯家电）的观念开始被提出，让生活中的装置自动连网、自行取得所需的网路资​​讯，并将资讯应用于生活中。

乍听之下，由装置自动连网、自动运用资讯是比凡事皆透过PC转传来的方便，例如MP3随身听自行取得网路音乐、电视游乐器自行下载新的网路连线游戏、DVD播放机自动下载新影集等。但实际上却是：每种IA只撷取与运用自身应用取向的资料，并直接将效果、效用发挥于现实的类比生活中，而各种IA间的数位资料却不容易分享与交换，因此IA比PC更直觉、容易地取得与运用网路资料，但却比PC难转移、分享、交换资料。

所以Microsoft（微软）提出PC+的概念，认为PC可以担任IA Hub（集线器）的角色，充当各种IA装置间的资料仲介、交换站，但这会是未来家用PC持续值得投资、使用的价值。

不过这样的说法似乎也可以再修正，因为家用闸道器（Home Gateway）的出现，将可以提供比PC更容易、方便、低廉的资料交换方式，取代PC未来所想扮演的IA Hub角色，如此家用PC的价值又必须重新打量、估算了。

究竟家用闸道器为何物？以下是我们更一步的探讨。

家用闸道器的观念与角色

家用闸道器（Home Gateway）也称作住宅闸道器（Residential Gateway），是一种长时间开机（Always On）运作的网路数位资料转换器，它一方面可以连接家中的宽频网路，并将频宽进行分配与再应用，另一方面闸道器本身也支援多种传输协定、提供多种传输介面，让各类IA装置能透过它，快速、直觉、容易方便地进行数位资料、网路资料的分享、转换、转移等应用。 (图一)

《图一 Home Gateway对外连接Internet，对内则提供多种通讯应用与信息转换》

举例而言，当数位相机拍摄了图像后，数位相机用USB介面与闸道器连接，然后闸道器用印表埠与印表机连接，然后将数位相片列印出来，或者闸道器以AV端子与电视连接，直接在电视上欣赏相片。

再举个例子，闸道器一端连接Cable Modem或ADSL连结网际网路世界，另一端透过HomePNA网路连接屋内各处的连网装置（PC、Set-To-Box等），可以统筹分配频宽给各装置，也可以提供VPN（虚拟私有网路）、Firewall（防火墙）等功能，甚至可以将电视节目广播至家中每一处，让卧室内的PC也可以看电视，或者闸道器也透过802.11b、HomeRF的无线通讯，如此在院子、车库、洗手间内，也可以透过无线通讯的WebPAD，得到全球的网路资讯。

其他还有许多的资讯应用，例如视讯转换器（Set-Top-Box）取得的音乐可以透过闸道器传递到MP3数位随身听上，电视游乐器中的游戏音乐不错，也一样可以够过闸道器转存至其他IA装置中，总之此类的网路数位资讯、媒体之分享、转换、转移，即是闸道器的角色与功用。

PC能否胜任Home Gateway的工作？

虽然上述这些转换应用PC一样可以做到，但交由PC担任这样的应用却有许多的副作用：

1.价格昂贵：即便是低价电脑，也要500美元之谱，只作资料转换似乎过于大材小用；

2.体积庞大：必须占据一个书桌大小的面积；

3.过于耗电：本机至少要250W电力，此外CRT显示器要110W以上电力，即使是省电的TFT-LCD也要50W以上，并不适用于长时间运作(Always-on)的设备；

4.开机过久：从开启电源到正式可用，大约要2至3分钟时间；

5.使用复杂：面对104个键盘按键，各类对应的驱动程式、应用程式；

6.难以维护:须定期磁碟重整、扫描、扫毒、备份、软体升级补强、才能维持正常运作;

7.稳定性低：作业系统破坏、硬体过热当机、中毒、遭入侵；

8.噪音吵杂：机壳内的高发热晶片，如CPU、VGA等，大多需要风扇帮助散热，风扇声常是噪音来源；

综观上述，PC由于稳定性低，不适合长时间开机，临时使用时才开机也反应不及，其他还有吵杂、昂贵、占空间等限制，因此真正适合IA Hub角色的依旧是Home Gateway，而非PC。

家庭网路发展功能与技术需求

事实上就目前而言，家庭的数位应用、网路应用仍在起步阶段，除了几项应用已可看出前景端倪外，其余尚有许多待开发、待想像的应用，不过我们试着列出各类的家庭数位应用、网路应用：

1.频宽分享（NAT）

家庭上网由以往传统类比拨接的56Kbps，到今日ADSL的512Kbps，甚至1,540Kbps，已经有近10倍的频宽增长，台湾更已经突破100万户，250万人使用宽频，而家庭中若只有一部PC使用宽频实属浪费，因此频宽分享将成为宽频到府的第一个应用，频宽可分享给第二部PC、具上网功能的电视、Set-Top-Box、甚至是上网对战的电视游乐器，以及其他的IA设备。

2.频宽管理（QoS）

除了频宽分享外，控制每个装置的传输频宽也是一大要务，例如MP3音乐仅需96Kbps至128Kbps的频宽，随选视讯（Video-On-Demand, VOD）的VCD播放品质需要1,200Kbps的频宽、音乐CD一样要1,200Kbps、DVD-Video需要6,000Kbps、VoIP网际电话需要80Kbps、传真需要9.6Kbps，每种IA装置因其应用会占用不同份量的频宽，因此频宽的管理便相当重要，如此才能确保每个IA装置在允许的时间内取得充分的资料，使其应用​​效能的品质不致受影响。

3.内容过滤（Content Filter）

家长经常担忧小孩子学会上网后，会因无限制的网页浏览而受到有害内容的影响，如色情、暴力、嗑药、邪教等，因此限制与管制可浏览的网站、网址也成为重要的应用，如同一般有线电视的「锁码频道-解码棒/解码盒」的用意相同。

4.防火墙（Firewall）

资讯安全也是经常令人担忧的问题，病毒发作、骇客入侵以往仅影响拨接上网的PC，如今宽频到府后，病毒、骇客不仅会伤害PC，还会伤害家中所有的连网装置与IA，因此资讯安全的防护也成为宽频家庭的必须功能。

5.列印共享(Printer Sharing)

以往SOHO族经常会购买列印伺服器的小盒子，好让家中的多部PC、Mac可以共享印表机，如今Home Gateway也能提供类似的功能。

6.虚拟私有网路（Virtual Private Network, VPN）

弹性办公室、虚拟办公室的观念逐渐抬头，如何将家中的连网PC、连网IA也成为办公室内可运用的资源，又不致于泄漏隐私与机密资讯呢？这就得透过VPN技术来达成。 VPN可以将公众的网际网路当成居家LAN网路来使用，离开家门后只要能连上网际网路，那怕是透过连网手机、连网PDA、网咖（Internet Coffee）、资讯亭(KIOSK ）、办公室等，都可以持续使用居家网路中的所有装置与资源，且不会有资讯外泄的顾虑。

《图二 Home Gateway应会依据Data Sharing Gateway、Service Gateway、Multifunction Gateway三阶段来演进》

以上各项是目前居家宽频到来后的首波应用，未来仍有各种应用可能，如冰箱上网，可以让职业妇女在上班时就可以知道家中缺什么菜；又如家庭保全监视，可以随时知道家中幼老状况，出差旅游时可以得知是否有宵小入侵等；还有影像电话、讯息转传（FAX-to-E-Mail、E-Mail-to-SMS）等，都是即将普及的家庭宽频应用，也同样要倚赖Home Gateway将它们连结起来，才能方便实现。所以Home Gateway的发展应会有阶段性，请参考(图二)。

家庭网路未来架构

如此多的应用，在家庭中到底要如何布建与实现呢？

在此我们试着推敲数位宽频家庭的网路架构，首先是用Home Gateway接取总宽频来源，此为ADSL、双向Cable Modem或光纤等，至于传统拨接、窄频ISDN（2B+D）、单向Cable Modem、以及DirecPC等，在未来的家庭应用都也所受限。单向Cable Modem与DirecPC的弱点在于上行非仰赖传统拨接不可，如此上行频宽仅有33.6Kbps，是家庭宽频的受限所在，当然，就以节目广播而言，两者仍是很理想的传播方式，而ISDN（2B+D）在简易的视讯会议中也仍可发挥。

接着Home Gateway可以对家庭内有线与无线区域网路服务，有线方面除了有已在企业界广为使用的乙太网路（Ethernet）外，也可以使用居家电话插座所形成的区域网路HomePNA（ Home Phone-line Network Alliances），前者有10Mbps、100Mbps的频宽，但缺点是居家没有现成RJ-45布线与插座，需要自行布线；后者虽可直接利用现成的RJ-11电话插座与布线，但频宽仅有1Mbps与10Mbps，不过就目前的ADSL/Cable Modem而言，1M-10Mbps的网路传输已足够。

至于无线方面，Home Gateway也可提供IEEE 802.11b、Bluetooth、HomeRF等无线传输功能，让连网装置的使用更无拘无束，例如家人可以用WebPAD浏览网页、阅读电子书，而且是躺在床上看、或是在如厕时看，或者用无线耳机听网路数位音乐、广播等。

除了有线、无线网路外，Home Gateway自身也可提供多种传输介面，如USB、1394、S端子、AV端子、S/PDIF光纤音讯、传统I/O埠等，可以连接各种IA、消费性电子产品、影音视听产品等，另外Home Gateway内部也提供IDE、PCI等介面，可以用来扩充与延伸Home Gateway的功能，如家用伺服器(Home Server)、个人网页伺服器(Personal Web Server)等，以因应未来的应用。

所以归纳上述来描绘宽频家庭的网路轮廓，是ADSL到府，接Home Gateway，然后由Home Gateway提供HomePNA的有线区域网路，以及HomeRF或IEEE 802.11b的无线区域网路的连线服务，此外Home Gateway自身也具备各种传输介面，其中USB、Serial Port、Parallel Port是资讯周边、IA的接取口，S/PDIF、AV端子是消费性电子的接取口，至于1394、IrDA红外线则是同时消费性电子、资讯产品皆合适的沟通介面。

技术与产品的发展瓶颈与突破

Home Gateway的功能与应用如此多样，还要兼具多种有线、无线的通讯功能，是否在短时间内有其发展的困处与隐忧呢？

答案是肯定的，没有统一的标准是现今Home Gateway设计、发展的一大难处，而所强调的应用与取向也没有一致性及默契，此外​​多项应用（如DHCP与DNS伺服应用）集合于一机，能否同时满足多样应用及其品质、顺畅度等要求也让人怀疑。

此外要让Home Gateway做到切合使用仍须花费一番功夫，必须做到简易自动、非技术背景的消费者就能安装设定，或者是由远端进行遥控设定，都在在考验着Home Gateway设计者的功力与巧思。另外一项让设计人员费神的，即是Home Gateway最好在错​​误发生后有自动修复错误的能力，即使作不到，也要有透过远端网路进行问题排解、修复的能力，都是Home Gateway今后须面临与克服的地方。至于在产品设计上的考量，请参考(图三)、(图四)、(图五)所示。

(作者为美国国家半导体亚太区信息家电市场经理)

《图三 Home Gateway的硬件位于最底层，往上则堆栈组各类软件组件与程序》

《图四 NS所提供的RG（Residential Gateway）硬件系统架构图》

《图五 使用NS Geode芯片所设计成的IBM Home Gateway实际成品（摄影：朱善存）》