電影「全民公敵」裡，讓男主角無所遁形的定位追蹤系統，原來已出現在我們的周遭。因為以往只存在於軍事、商用等範圍的GPS，如今則利用手持式裝置建立起進軍消費性領域的灘頭堡，其影響力更隨著PDA、手機等生活貼身電子產品的置入而愈形擴大...
電影「全民公敵」裡，讓男主角無所遁形的定位追蹤系統，原來已出現在我們的周遭。因為以往只存在於軍事、商用等範圍的GPS，如今則利用手持式裝置建立起進軍消費性領域的灘頭堡，其影響力更隨著PDA、手機等生活貼身電子產品的置入而愈形擴大。如今，搭隨著消費性產品擴增市場的威力，GPS的名聲就跟它的精準定位能力一樣，已無人不知、無所不在！
GPS(Global Positioning System)簡單來說，就是利用接收地球上方24顆同步衛星所發射的訊號，經過解算資訊後求出地球上任何地點的三維座標值，而自西元1980年中期後就已開放民間使用，但仍以航空、航海為主要應用市場。一直到1991年波灣戰爭爆發後，利用GPS精準引導飛彈進行轟炸的舉動，不僅在當時震撼整個中東半島，亦敲響GPS進軍各領域的號角。
在歷經20年的市場發展，GPS不僅在航空、航海定位系統上站穩腳步，更於近幾年跨足消費性電子產業，據ABI估計，GPS全球市場規模在2008年將達到215億美元的水準，其中消費性電子領域更將擁有過半的市場優勢。而其中最主要的原因就在於消費性電子產品依恃半導體與IC設計能力並進之際，GPS晶片、模組開發技術也能夠滿足消費性產品的市場流行趨勢。
由於GPS是屬於較為晚進與封閉的技術領域，再加上GPS晶片必須符合接收訊號穩定的需求，所以門檻相對較高。神達電腦行動通訊產品事業體產品發展部資深經理張樂群(圖1)便指出，在台灣PDA市場佔有率最高的神達PDA產品中，出貨比重最大即為內建GPS的產品，而神達對於其內部GPS晶片需求的考量即包含效能表現、省電效能、市場接受度，再來就是GPS晶片研發公司對於產品線的整體規劃。由於門檻不易跨越，一開始並沒有多少業者投入GPS晶片研發，僅有SiRF、u-blox、Garmin、u-Nav等業者而已。
不過隨著GPS轉進消費性電子範疇之後，國際各半導體大廠也開始注意其中誘人商機。例如，SiRF與Intel合作開發車用GPS晶片組、Philips與TI推出支援GPS功能，且可用於GSM手機系統的晶片等，都是國際半導體業者爭食GPS市場的例證。
再者，由於美國歷經911事件之後，立法規定強制行動電信業者在2005年底前，當手機用戶撥911緊急電話時，需有95%的求救電話可讓救援者循GPS 系統查出撥號者所在位置，此法令更為推動GPS與手機結合的主要力量，也讓原有手機晶片商嗅出其中利基，造就GPS晶片市場另一波劇烈震盪。以世界最大 CDMA晶片製造商Qualcomm為例，其所開發的GPS ONE技術獲得15家電信公司和20家手機製造商採用，讓原先的GPS晶片業者只能在既有領域打轉，卻怎麼也吃不到一年上億支產量的手機市場大餅。
從航空、航海到手持式裝置的PDA、手機等，GPS帶來的精準定位能力與導航便利性，將GPS推向一般消費大眾所能親身接觸的領域，也一舉打開GPS消費應用市場的能見度。不過之後的發展歷程卻仍有波折，從上游GPS晶片發展受限與困境、其他行動定位系統的出現，再到晶片與成品價格過高等負面因素，讓 GPS在消費性電子產業裡的發展之路，依舊有種芒刺在背之感。
首先是目前GPS晶片的研發技術仍有三項挑戰需要克服，分別為無線訊號接受能力、晶片功耗與體積大小。代理GPS元件並從事模組製造的兆福企業董事長張柏淙(圖2)表示，由於許多消費者使用GPS時多數位於市區或是建築物本體內，使得衛星所傳送的訊號不僅會因多重反射而衰減，甚至完全收不到訊號，因此在改善接收靈敏度方向，目前仍是各大晶片廠最為頭痛的課題。再者為功耗問題，從事GPS模組製造的禾伸堂GPS專案負責人江玖霖與產品經理黃俊傑(圖3)就指出，由於GPS進軍消費性電子產品是以手持式裝置切入市場，使得電源管理變得重要。以目前各家生產的GPS晶片組觀之，功率消耗分別落在200mw到 400mw之間，因此若企圖在手持式裝置打下大遍江山，其功耗上的突破會是關鍵的一步。
除此之外，手持式裝置同時也有尺寸規格的限制。以目前的GPS晶片組內元件而論，包含射頻IC、GPS ASIC處理器、CPU、記憶體與其它電路，其尺寸約是一般名片大小，但依舊無法滿足現在使用者挑剔的消費口味。以Garmin為例，該公司曾於2000 年在歐洲推出內建GPS的手機，但由於體積過於龐大，使得該生產計畫已經停止。不過，據Garmin銷售經理何明興(圖4)表示，其實GPS的顯示需求與手持裝置的屬性存在著天與地的差異，因為手持裝置的發展趨勢往小發展，但是GPS需要大尺寸的螢幕才能顯示足夠定位與導航資訊，這中間該如何取得平衡點實在是考驗業者對市場口味的反應功力。
以定位系統而言，GPS並非是全球唯一的系統，其實在一般民眾生活當中常用的行動電話就能夠做到定位的功能，包括Cell-ID(微細胞識別碼)、E- OTD(Enhanced Observed Time Difference)、TOA(Time of Arrival)等數種技術，其中，Cell-ID定位範圍為150公尺，誤差過大；E-OTD同樣也有準確性不佳的問題；至於TOA則需在基地台加裝位置量測設備，方能多點交叉定位，雖然準度夠，但卻必須多費建置成本，可行性因此也大打折扣。
此外，還有一種A-GPS(Assistant Global Positioning System)，這是利用行動端定位功能與網路端定位功能相結合，在手機內建GPS接收模組，並改造手機天線的一種混合定位技術，一般都是用來輔助GPS 在室內無法定位的缺憾而採取的方式，與GPS算是系出同門的技術，自然不具威脅性。
所以總的來說，如單以定位精確性而言，以上技術尚都無法與GPS相提並論，況且GPS還佔據「全球通用」這個制高點，因此在短期之內，GPS的定位功能角色，仍是穩坐第一把交椅。
以目前GPS晶片價位而言，國內從事GPS模組製造的AMOD協理陳錦郎表示，GPS模組今年的價位為20至30美元，他相信今年底應該會降至20美元，而且在明年更有可能會到15至16美元。至於GPS晶片組(RF、BB、CPU)的價位則在15美元左右，不過已有業者喊出8.9美元的新低價位。不過在手機、PDA等消費性手持裝置價格不斷下跌的趨勢看來，8.9美元的價位對於終端使用者，絕對是一筆不小的負擔，甚至可能造成原有產品價格翻兩翻的情況發展，而這也是為何現今GPS產業每年年初都被看好會有巨幅成長的預測，到最後卻以雖不滿意、但可接受的小幅成長做收的原因了。
AMOD協理陳錦郎指出，未來GPS晶片發展的潮流將朝體積更小、耗電更少、成本更低邁進。他表示，GPS晶片組主要包含射頻晶片、Baseband與 CUP這三部份，而整合型晶片則是未來必走的路，因為在縮小體積的同時，功耗也相對降低，同時也節省其他晶片使用數量，進而間接降低生產成本，目前已有 Sony成功開發出三合一整合型晶片。
Garmin品保部經理王林德(圖4)認為，未來GPS的導航系統結合通訊功能將會是GPS在消費性產品領域裡最大的利基與應用，如對講機、手機內建GPS不僅能用聲音做為溝通的工具，更可以透過顯示幕了解對方的位置所在，這絕對是開創市場的尚方寶劍。
另外，GPS導入車用市場的潛力也一樣令人期待。據統計，現今日本汽車市場已有將近6至7成的車輛內建GPS系統，而相較於全球不到5%的使用率，已讓許多GPS相關晶片與模組廠商垂涎不已。
而國產車當中，最早導入GPS並創造市場風潮的是裕隆日產汽車，其所建構的TOBE服務平台則是最令人印象深刻的例證。此平台以GPS為架構中心，提供包括道路救援、防盜、衛星定位系統及NAVI衛星導航等整合功能，將GPS的應用特性徹底發揮，進而也提升車廠本身的附加價值，同時也造成其他車廠一窩蜂搶進，也讓人見識到車用GPS對消費者的吸引力與對車廠形象的影響力。
如果光有硬體，而沒有軟體，那GPS將永遠只能在小角落裡自顧自玩，因為他將無法打開消費市場大門。試問？一台只有經緯度的定位系統對於一般消費者的吸引力會有多大？答案不言可喻。
Garmin製造部經理黃寶藏指出，GPS軟體的開發對於GPS在消費性產業的發展而言，相當重要，這其中包含嵌入式系統、人機介面、解讀地圖，並做出導航指令的設計能力等，甚至在日後導入手機應用時，所需具備的通訊協定開發能力，都是GPS產業發展中不可或缺的一環。
此外，地圖的完整性與呈現方式亦深深影響消費者的使用意願。神達電腦行動通訊產品事業體產品發展部資深經理張樂群表示，以現今傳播風潮由平面走向立體的趨勢觀之，3D影像地圖將會帶給使用者更大的便利性，其在消費市場的拓展力道亦將甚為可觀。
有時需求是可以被創造的，從GPS在消費產品的發展軌跡與歷程就可清楚得知，手持式裝置所帶來精準定位的便利性與導引功能，讓開車族、登山客等消費族群愛不擇手，天知道幾年前還是用紙面地圖找路、還是利用星象高掛天空的特性來辨識方位。若真要說GPS有什麼缺點？想必產品單價過高絕對是一般人的第一印象，不過當產品逐漸被歸類為消費性種類時，大眾化的價位就不遠了！