| □孫國勛／開南大學空運管理系 □曾皓麟／開南大學風險管理系 |
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一、前言 隨著時代的改變，科技的進步，使用網路已成為現代人生活的重心；除了透過網路收發電子郵件，即時通訊互相交流外，近年來蓬勃發展的網路購物，都將網路和人類的生活密切的結合，成為生活中不可或缺的一部分。二十一世紀為通訊、資訊、與視訊結合的科技新紀元。在數位科技資訊時代的趨勢背景下，寬頻網路將是日後人民科技生活中的重心，促進了各產業結合寬頻網路，更與政府合力發展寬頻網路的建設，亦即寬頻網路建設為國家基礎建設中極為重要的建設之一。電信服務也逐漸從傳統的有線電話，擴展至數據、影像、及寬頻多媒體等應用服務。以目前日、韓、美等國積極推動光纖到府服務的先進國家為例，政府帶給人民的各種網路服務，驗證了光纖寬頻可大幅提昇民眾生活品質；從民生物資生產、智慧型住宅、交通監控、治安防制到居家醫療等，都是因為光纖寬頻基礎建設的普及，進而落實到人們的日常生活中。因此，隨著數位化產品的蓬勃發展，以及光纖網路基礎建設的逐漸推廣，人們生活型態的改變，住宅已不同於以往以居住為主，而已漸漸轉變增加其他生活機能。其中更以資、通訊為主要機能，資訊需求的也日益增大。傳輸需求與頻寬成為人民生活需求的主要條件之一。在這種情況下，目前建築趨勢已不斷朝向光纖發展，因此，本文為此現代光纖住宅的內涵與發展做一系列的介紹。二、定義 (一) 光纖「光纖」就是能輸送光線的纖維。其實它與能輸送自來水的水管以及能輸送瓦斯的瓦斯管一樣，只是管子的粗細小了許多，管徑的大小大約只有萬分之一公尺，只比頭髮稍粗。「光纖」的主要功用就是傳輸「光波」，因為「光波」在空氣中傳送都是沿直線進行，很容易被障礙物阻擋，所以需要「光纖」來幫忙輪送。其實它的作用，與水管輸送自來水和瓦斯管輪送瓦斯的功能並無不同，只是「光纖」是根據「全反射」的原理來傳輸「光波」，而在「全反射」的狀況下，整條「光纖」就像一條周圍都是鏡子的管線，一旦光線進入這條管子，它再也跑不出來，只有乖乖地從進口的這一端乖乖地跑到出口的那一端，就完成了「光波」的傳輸。光纖原名「光學玻璃纖維」。從外表看來，它只是一條比頭髮還要細長、柔軟而又透明的玻璃絲。光纖具有高頻寬、低損耗、傳輸距離長、不受電磁波干擾等特性與其他傳播介質相較之下具有明顯優勢，而成本在愈來愈多而下降不少，相較傳統銅軸電纜線原料卻節節高漲。因此，將光纖科技充分利用，加以帶入住宅當中，即是當今全球都在新興發展的「光纖數位住宅」。 (二) FTTH（光纖到戶） FTTH（光纖到戶）的英文全稱是Fiber To The Home，指光纖直通用戶家或辦公桌面。FTTH全光纖網路採用一纖三波長的特殊通道處理方式，將一根光纖分成三個不同的波長信道，分別傳輸語音、數據和有線電視信號，做到不同的業務採用不同處理方式，不同的業務佔用不同的通道，不同的業務享有不同的優先級，用各業務自有的幀格式傳送，沒有品質損耗，保證了傳輸的品質。 (三) 光纖數位建築 所謂的『光纖數位住宅』，就是將大樓住戶所需之DATA(電腦)、VOICE(電話)、VIDEO(電視)及管理設施(如 (BA)設備監控及 (CCTV)監視..等) ，利用光纖綜合佈線系統來傳遞其數位訊號 (TCP/IP)，亦在此架構下將各系統作功能上做連結及整合，來建立便利、舒適、安全的居住空間 。由於光纖網路頻寬大且穩定，不會造成影像斷格或者是速度變慢，因此，便可輕鬆享有高速度的網路頻寬、高畫質的視訊品質以及最即時的監控管理。 結合光纖以上敘述的優點，加上國內寬頻上網正在進行結構性的轉變，光纖的主要用戶群已經首度超越ADSL的主要用戶群，預估未來的幾年，消長情形將會越來越明顯，光纖也逐漸成為國內寬頻上網的首選。根據日前發佈的全球光纖到戶滲透率的排行榜，台灣高居第四名，僅落後南韓，香港及日本。不單單只是上網功能，智慧化住宅概念的導入，也將使得光纖智慧化住宅的推廣，成為未來建築發展的重要指標。 三、亞洲鄰國發展實例回顧 許多學者對於光纖住宅的推廣與內涵，都有相當的研究與讚賞。相關文獻與實際案例也都提供了光纖數位化住宅相當的介紹與分析。住展雜誌曾以專題報導『光纖住宅』享受優質網路生活，其中提到：「為了因應數位時代的到來，使民眾有機會享受到更優質的網路生活，經濟部通訊產業發展推動小組，積極推廣FBB標章，也就是Fiber Broadband Building『光纖頻寬建築』，可以協助民眾快速辨識建築物是否具備光纖網路，進而加速光纖建築的普及。進入數位世界是未來的時代趨勢，如果未來的新建住宅與大樓，少了將光纖納入設計考量的規劃，將無法跟上未來的時代轉變，那和現今的住宅產品又有何區別？相反地，多了光纖設備規劃的產品，即滿足在未來數位化時代的多元需求，此觀念值得民眾在未來購屋時列為選項的參考之一」【1】。不僅是台灣在推動光纖住宅，鄰近的亞洲國家，近年來也不斷朝光纖住宅推動邁進。曾思穎(2009)根據新加坡資訊通訊發展局（IDA）透過下世代國家寬頻網路（Next Gen NBN）計畫所推行的NetCo建案中提到，期望在新加坡建構一個具備100Mbps～1Gbps傳輸能力的光纖網路環境。NetCo建案是由Axia NetMedia、SingTel、Singapore Press Holdings和SP Telecommunications合組的電信聯盟公司OpenNet所執行的光纖網路佈建計畫，今（2009）年8月5日在國家資訊部門官員的見證下，展開第一棟光纖到府大樓的管線佈建。為了盡可能減少擾民程度，基礎建設營運商OpenNet將利用現存接入點及管線施工，以避免鑽孔損傷建築體原本結構，干擾住戶安寧；此外OpenNet表示整個施工過程平均不會超過4小時。目前新加坡全國共有3萬2千戶家庭（約佔全國戶數36.5%）及5百棟非住宅大樓位於光纖網路涵蓋範圍內，屬於可安裝光纖到府的環境，預估至2012年將有95%的住宅及非住宅建物完成光纖寬頻網路的佈建【2】。除了推廣光纖到戶提升網路品質外，透過光纖數位傳輸的穩定性，以及傳輸速率的快速，結合到日常生活的電力節能、保全防災、中央監控、安全防盜、影像監控、物業及社區管理等，都將光纖的特性發揚光大，並結合到人們的日常生活中。因此，光纖數位住宅的概念，已經漸漸打入台灣購屋民眾的心。杜佩縈(2009)在工研院通訊產業分析中也指出：根據2008年野村總和研究針對台灣國民生活需求之調查報告中指出，在個別生活領域中的需求中，我國國民以安全安心為首要迫切課題。另外資策會也於2008年4~5月間在台灣都會區(台北、台中、台南、高雄)針對600位具備購屋與租屋決策能力的成年人進行調查，發現約85%受訪者偏好能提供安全設備與服務的光纖住宅，而60%以上受訪者表示其對這類住宅的購買意願。從這個現象可以發現，由政府政策的力推，加上民眾自身的需求，在居住空間上，安全是為首要議題【3】。 使用光纖上網，已經逐漸成為世界趨勢，不僅是在台灣，用戶逐年增加，在世界已發展國家中，也有顯著的成長率。吳素華(2009)在決策會網路分析報告中提到：「據日本總務省2009年6月19日公佈最新消息，截至2009年3月底（第1季），日本寬頻用戶數達3,033萬戶，較上一季成長22萬戶，成長幅度有漸趨緩和的趨勢。 光纖用戶數部分，已連續四季超越DSL用戶數，達1,502萬戶，與去年同期（2008年3月）相比，增加286萬戶，首度突破1,500萬大關，年成長率達23%，在日本寬頻網路服務市場佔比方面，約佔寬頻總用戶數49.5%，正朝搶攻50%寬頻網路用戶逼近，與ADSL用戶數（1,118萬戶）之差距已擴大至約一成寬頻總用戶數【4】。」。吳素華(2009) 決策會FIND網路分析報告再度寫道：「據日本總務省2009年9月18日公佈最新消息，截至2009年6月底（第2季），日本寬頻用戶數達3,093萬戶，較上一季成長60萬戶。 光纖用戶數部分，約達1,589萬戶，與去年同期（2008年6月）相比，約增加280萬戶，年成長率達21%，並且首度突破五成寬頻網路市場占比，市占率達51%，已逐漸拉開與ADSL用戶數（1,084萬戶）之差距，成為名符其實的寬頻網路接取市場主流【5】。由此可見，光纖世代的來臨是未來必定的趨勢了。 『光纖數位住宅』這個建築發展上的新觀念，在台灣雖然剛起步，新式建築並不多；在既有的舊社區推廣上，經濟部通訊產業發展推動小組，也是不斷的推動光纖導入舊社區的概念。吳素華(2009)曾提出『建築導入光纖網路成功案例分析－以日本千葉Sado Square小倉台為例』一文中提到：「步隨全球寬頻網路發展之趨勢，台灣政府在推動FTTx發展上，亦不遺餘力。例如「M-Taiwan計畫」中推動6,000公里寬頻管道建置，以利固網業者鋪設光纖網路；「經濟部通訊產業發展推動小組」力推「光纖寬頻建築（Fiber Broadband Building）」標章制度，著手規劃｢光纖寬頻示範專區｣，以創造更大的光纖寬頻網路推動效果。這些政策最終目的無非是希望藉由建築物光纖網路等基礎建設的佈建，刺激並擴大國內需求，帶動相關通訊設備產值與應用服務開發，讓民眾真正享受FTTH（光纖到府）的大頻寬上網環境。在上述政府推動多項光纖建築相關政策措施及中華電信推出光世代服務的推波助瀾下，目前台灣在光纖網路導入新建物上已見初步成效，然距離日韓等先進國家FTTH發展腳步仍有一大段差距。據FTTx產業推動專家座談會中業者表示：不能只是把希望放在光纖導入新建物上，因每年新建案所提供的光纖上網用戶量還是很小；政府與業者應該思考的是如何將光纖牽到舊建築物或舊大樓、社區中，以及舊社區須用什麼工程法克服FTTx的佈建。業者以台北市為例指出目前提出汙水下水道作為光纖佈建管道外，應該還要尋找其他方法才是。可見如何突破｢光纖網路導入既有建築｣之瓶頸、發展有效解決方案，已成為未來台灣推動光纖網路普及不容忽視的一大重點工作事項。觀察FTTx發展領先全球的日本可看出，其政府大力推動FTTx相關政策措施，民間業者等也積極共襄盛舉，推動發展一連串有助於FTTx普及之光纖網路佈建服務；如NTT-ME提供｢SOPP（Single mode Optical fiber Point to Point Distribution）｣光纖網路導入服務、日本光纖普及推進協會推動光纖導入既有建築實證實驗。這使得日本的FTTx服務於2001年推出，7年間用戶數達1,308萬戶，在2008年第2季首度超越ADSL用戶數，且目前仍呈現持續成長狀況【6】。」 亞洲經濟強國日韓兩國，已經積極推廣光纖使用的便利，並列為國家基礎建設的重點之一。吳素華(2009) 決策會FIND網路分析報告寫到：「EC RESEARCH一項最新調查報告表示，2004年日本全國的網際網路用戶數為3,051萬，寬頻用戶數為1,733萬。其大膽推論FTTH服務將如同數年前的ADSL服務一般急速成長，成為日本當地寬頻接取的主流技術。專門從事IT/eBusiness的市場調查公司EC RESEARCH最近發表了一項日本寬頻上網人口市場的最新調查報告，報告中指出，2004年日本全國的網際網路用戶數為3,051萬，較2003年增加了1.5%。寬頻用戶數為1,733萬，佔所有連網用戶數的56.8% ，相較2003年增加了33.2%；窄頻用戶數則為1,318萬，較之2003年則減少了22.6%。 EC RESEARCH表示，從2004年下半年開始，日本FTTH的市場明顯成長，此可能與為基礎建設的整備、YAHOO!BB提供服務以及各家ISP業者均針對各個住宅區加強光纖到府的服務等因素有關。EC RESEARCH更大膽推論，FTTH服務將如同2~3年前的ADSL服務一樣急速成長，2006年會達到寬頻用戶的34.8%，正式超越ADSL的用戶數，成為日本當地寬頻接取的主流技術。此外，以日本民眾連網普及程度來看，2004年日本上網人口約有5,604萬人，約占總人口（1億2552萬人）的44.6%，其中，窄頻上網人口約為1,720萬，佔總人口的17.4%；寬頻上網人口為3,884萬人，佔總人口的23.3%。EC RESEARCH依據用戶數預測的資料推估，2008年日本上網人口將達到6,404萬人，其中，寬頻上網人口數約有5,751萬人，佔上網人口的89.8%【7】。 四、內涵 尺寸小彎曲半徑小，質量輕等特點，使得「光纖」在空間的利用上，獲得很多便利。不導電，不輻射及不感應的特性，可以避免利用金屬作為傳輸介質所引起的輻射干擾，地迴路以及感應相關的麻煩問題也可比免。「光纖」除了應用在大量的資訊傳輸，一般最常用使用於影像、訊號傳送。結合其諸多優點，和新式建築作結合，就形成了新興的『光纖數位化建築』。以下就是對於光纖住宅的內涵與應用，其中包含：1. 傳統佈線和綜合佈線的比較 2. 光纖數位化住宅的實體佈線設施介紹 3. 光纖對建築價值的影響及未來趨勢 (一) 傳統佈線vs光纖綜合佈線 傳統佈線由於頻寬不足，規劃時間、設計者的不同，因而造成不同的應用系統（對講、 電話、電腦系統、大樓監控系統等），佈線是各自獨立，不論是寬頻網路、有線電視、有線電話、大樓監控、保全防災…等，不同的設備都各自採用不同的傳輸線纜，構成各自的網路。因此，沒有統一的規格設計和整合，施工和使用管理上都極不方便(如圖一所示)。   表一 新舊式佈線方式比較 
表二 FTTH 與傳統網路特性之比較
只需要從屋外，拉一條光纖線路，進入大樓終端機伺服器，將其數位訊號，導入各住戶家中的新式模組化智慧宅配箱(如圖三)；其家居建設時隱藏於牆內或特定位置，不僅收納美觀，維修整理時也較為便利，並將所有通訊和影像做統整合一(如圖四)。保全監視器的影像也可以透過獨立的頻道在所有的電視上觀看。在錄影機或DVD播放機播放影片，可以傳送到家中任何一台電視(如圖五)。一條獨立的電話線/網路線可以分配到家中各個分機點，不必像傳統電話線/網路線，需要重複佈線，空間的使用上也更加便利(如圖六)。   光纖住宅的實體應用包含了：系統整合(中央監控管理、社區資訊管理、物業管理、資訊網路)、建築物自動化(電力/空調監控、照明/給排水/電梯監控)、家庭自動化(家庭網路、家庭自動化、線上娛樂、居家安全照顧)、通訊自動化(綜合佈線、IP寬頻，衛星/數位電視、電話總機)、安全自動化(影像監控、安全防盜 、門禁/車道管理)消防自動化(消防排煙系統、火警自動感測、緊急廣播、逃生指引)等住宅便利，皆可透過光纖數位網路傳輸，連接至用戶的手機或個人電腦，隨時掌控住家的即時狀況。分別舉例如(圖七)至(圖十一)所示。    在台灣如果想連線上網，多半是裝設ADSL，傳輸速度最大可以達到12M。然而，在重視影音刺激，以及P2P盛行的時代，這樣的頻寬顯然早已不夠用了。比起ADSL，光纖網路最誘人的在於頻寬，傳輸速度高達100M，甚至可依照需求擴充至1G，如此高速的頻寬，要上傳或下載一個一小時的影音檔案，僅須幾秒鐘的時間，更別說是傳輸檔案小的圖文、音樂檔了。 光纖網路頻寬大且穩定的特點，也讓視訊影像不會斷格，或是變成慢動作。不論親友在地球的哪一端，使用網路視訊，彼此溝通都沒有障礙，也能清楚見到對方臉上的表情，就好像面對面聊天一樣，縮短了彼此的時空距離。在這種情況下，光纖到府（Fiber To The Home；FTTH）的技術已日漸受到全球的重視，台灣民眾對於光纖網路使用的需求也正在改變(如圖十三)。因此，近年來，台灣光纖網路的使用，已逐漸有成長的趨勢(如圖十二)。將光纖的優點和居家住宅做結合，光纖已經對於建築價值有了新的影響(如圖十四)，勢必成為未來建築的主要發展趨勢之一(如圖十五)。    五、結論 光纖智慧建築的展望，包含了便利、安全、健康、節能、舒適、永續等六大項。隨著資通訊的快速發展與普及，建築物也標榜環保、科技、資訊、人性。有一句廣告詞是這麼說的「科技始終來自於人性」，如何便利人們的生活，提高住家生活品質，已成為現在建築的主要目標。因此，光纖住宅的推廣，智慧型住宅的興建，已成為經濟部通訊產業發展推廣的重要課題之一。光纖綜合佈線雖然有眾多的優點(如圖十七)，但仍有些問題需要注意：1.部分的業主、房地產商、裝修公司對新產品的不瞭解，在建房或裝修時仍按造傳統的觀念，只專注於外觀的設計，大樓「神經系統」卻沒有合理的規劃，多為草草佈置了事，可以預見不久的將來必然會造成諸多不便，而且一旦發現問題，卻已是無法彌補的局面。2.缺乏經過正規培訓，有經驗的施工隊伍。業主在裝修時，弱電設備的佈線往往是由水電商或缺乏資通背景的一般弱電商完成，幾乎都沒有專門的規劃工程師，施工品質難以得到完整的保障。因此，只有擁有完整規劃、建設、維護服務的系統整合商,才能在確保優良通訊品質、節省建構成本，並在後續服務維持各系統正常連結。因此，在建置光纖數位建築時，仍需注意業主成本及使用者擴充性是否取得平衡？各系統主幹線路規劃是否考慮整合性？施工人員對綜合佈線、系統整合施工準則是否了解？施工單位是否有無完整施工及驗收經驗？有無完整維護服務計劃及客服詢答？…等，所以，唯有完善的規劃、整體的配套措施、國外成功案例的經驗分享以及專家的技術性指導，才能使台灣的光纖數位建築，朝著『便利、安全、健康、節能、舒適、永續』的目標去邁進。  參考文獻 1. 住展雜誌 第321期 (2008/03/27)，『光纖住宅』享受優質網路生活2. 曾思穎，(2009/09/23)「光纖開始進入新加坡家庭」，資料來源：台灣區電機電子工業同業公會電子報 第89期/決策會FIND，參考網址：http://www.teema.org.tw/epaper/20090923/ industrial003.html 3. 杜佩縈(2009/05/05)，「我國居住環境導入安全防盜設備之現況與發展」，工研院IEK通訊產業分析，資料來源：IT IS智網，參考網址：http://www.itis.org.tw/rptDetailFreeEPaper.screen?industry=1&ctgy=5&rptidno=530260531 4. 吳素華(2009/07/06)，「2009年第1季日本光纖寬頻用戶數突破1,500萬大關」，決策會FIND網路分析報告，資料來源：決策會FIND，參考網址：http://www.find.org.tw/find/home.aspx? page=news&id=5528 5. 吳素華(2009/09/23)，「2009年第2季日本光纖用戶數首度攻下五成寬頻網路市占率」，決策會FIND網路分析報告，資料來源：決策會FIND，參考網址：http://www.find.org.tw/find /home.aspx?page=news&id=5595 6. 吳素華(2009/05/26)，「舊建築導入光纖網路成功案例分析－以日本千葉 Sado Square 小倉台為例」，決策會 FIND 網路分析報告，資料來源：決策會FIND，參考網址：http://www. communications.org.tw/getdetail.php?n_unit=1478 7. 吳素華(2009/05/26)，「EC RESEARCH預測日本2006年FTTH用戶將超越ADSL 」，決策會FIND網路分析報告，資料來源：決策會FIND，參考網址：http://www.find.org.tw/find/ home. aspx?page=news&id=3559 |
