去Hub化?何謂去Hub?為何要去?此話題可從上世紀90年代後期開始說。

1992年美國開放Internet商用,1994年民間ISP(Internet Service Provider)開始興起,而後撥接(dial-up)太慢而提出寬頻(Broadband),更之後約2000年提出IDC(Internet Data Center)。

Internet的興起,使家用電腦需求激增,因為家庭及個人只能透過電腦連上Internet(當時尚少智慧型手機,也無平板),過往家裡只有一部家用電腦,多為父親在家工作之用,不用時給小孩打打電玩,但Internet興起後,所有家庭成員都搶一台電腦,想要上網,將迫使家裡添購第二台電腦。

家中第二台電腦需求存在,但家庭預算有限,加上PC市場愈來愈成熟低廉(委由台灣生產),同時又有Oracle NC(Network Computer網路電腦)的競爭壓力等,因而在1997年爆出低價電腦熱潮(Low-Cost PC)。

1997年低價電腦盛行後,1998年美國已有2,500萬戶家庭有2部(含以上)電腦,但卻有許多週邊資源要共享,如上網頻寬、印表機,逐出現家庭區域網路需求。

雖有家庭網路需求,但已經在商業界普及運用的乙太網路(Ethernet)系統,被認為不適合用於家庭,因為Ethernet需要Hub、Switch等裝置,設定與管理上也需要技術背景才行,所以業界提出HomePlug與HomePNA等家庭網路構想。

該用電源還是電話線插座呢?

HomePlug是用家庭電源插座來實現家庭網路,HomePNA則是以家庭電話線插座來實現,兩者都有一個概念:不需要Hub/Switch,只要將第一電腦、第二電腦、印表機、上網數據機等都直接接上線,相互間就可通訊、共享資源。簡單說,讓家庭成員很直覺地,將想連線的裝置統統接上線,就真的可以連線,這樣最方便。

雖然HomePNA、HomePlug都未能普及,但「不用Hub/Switch」所帶來的直覺概念仍被業界奉行,之後的MoCA或其他也鎖定家庭區域網路市場的技術、產品方案,多半也如此做。

USB-OTG力有未逮

進一步的,「直接連接即可」的概念持續延伸,2001年USB-IF提出了USB-OTG(On-The-Go)標準,讓USB裝置可以直接互接使用,這是為了讓外出的USB裝置可以快速互通,例如數位相機直接傳相片到手機內。

在USB-OTG未提出前,USB的運作一定是一個主控電腦(Host),而所有週邊裝置(Peripheral)都要與Host相連,才有機會互通,這是USB標準的基本運作架構。因此,2個USB週邊裝置間非透過個人電腦才能交換資料,言下之意出門得帶一台筆電,USB數位相機才能與USB隨身聽溝通。但有了USB-OTG後,就可以直接互通。

雖說可直接互通,但說白了,USB-OTG只是讓2個USB裝置中的1個裝置,同時間扮演著Host與Peripheral兩種角色,好欺瞞過另一個USB週邊裝置,以為它是與Host溝通聯繫,而後另一裝置在其內部,自行將Host取得的資訊轉給自己的Peripheral。(其實,能讓兩部電腦互接的USB分享線,也是這種原理)

Wi-Fi成功的去Hub

直接互連互通的便利概念不僅適用於有線應用,無線應用也相同,早期的Wi-Fi裝置一定要透過Wi-Fi存取點、路由器(也稱為Wi-Fi基地台,相當於Hub/Switch的功效角色)才能互通,但更之後的PC用Wi-Fi裝置,由於PC運算力充沛,因此可加裝Wi-Fi基地台模擬軟體,讓PC(多為筆電)同時扮演Wi-Fi裝置,也扮演Wi-Fi基地台。一旦同時分飾兩角,就直覺外觀而言就是兩個裝置直接互連,而不再透過實體的第三方裝置。

要額外說明的是,Wi-Fi基地台模擬軟體行之有年,多為Wi-Fi晶片業者為自身晶片加值而提出的隨附軟體,然也因各業者各行其是,而無法達到完全的互通交換性,因此Wi-Fi聯盟於2010年提出共通標準Wi-Fi Direct,使Wi-Fi直接互通有一致性的標準。

透過上述可知,Ethernet、USB都早在1998年以前就提出,邏輯與實體運作架構上都需要以Hub/Switch為主軸,但對終端使用者而言,直接互接就可動作,是最簡易直覺的想法。然為了相容、延續原有的運作,不得不有上述的變通、權宜之策,且時間超過10年,從1998年HomePNA到2010年Wi-Fi Direct等。

結論

時至今日,直接互連互通的應用愈來愈普及,例如Apple的AirPlay Mirroring,Wi-Fi的Miracast等,都是以Wi-Fi直接互通為基礎的應用。許多新發展介面也都廢除實體的Hub/Switch設計,例如Intel的ThunderBolt,而傳統需要Hub的介面(如USB),也都逐漸將實體藏匿,如PC晶片組已內建非常多組USB埠,幾乎已不需要外購USB Hub來增加連接埠。

最後可瞭解,為提升一點操作、使用上的便利,需要經過如此漫長的標準增訂、修訂歷程,看來「業界標準」與「良善的使用者體驗」間,仍有很大空間可以努力。