【新通訊研討會特別報導】藉加值服務突顯產品差異化　GPS可攜式產品潛力無窮

根據ABI Research研究指出，全球衛星定位系統(GPS)產值2008年將可超過220億美元，市場成長力道十分強勁。由於衛星即時定位技術目前已處於高度發展階段，如GPS/全球導航衛星系統(GNSS)應用蓬勃發展，加上網路化e-GPS服務也於2006年正式啟動。另外，隨著電信業者積極推動3G通訊服務，無線通訊網絡建設日趨完善，也促使整合封包無線電服務(GPRS)更為成熟。此外，以目前的定位技術來說(表1)，如ZigBee、全球衛星定位系統及RFID等技術皆各有其優缺點，預期未來將可運用單一手持裝置導入某一定位技術，以創造更具特色的產品。  

地理資訊系統建構重要性彰顯  

經緯衛星資訊執行長羅正方(圖1)表示，地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)為一套運用電腦針對地理資訊進行輸入、儲存、編輯、分析以及顯示的軟體系統。其中，多元的管理、疊合分析應用以及多媒體圖形顯示方式為主要特色。透過航空與衛星影像整合電子地圖或者數值地形等，將可讓地理資訊系統數據更為精準，也成為數位台灣發展的目標。例如台灣數位拓墣專案也利用ROCSAT- 2衛星影像，建立全台灣正射影像底圖，並定期維護更新及保持地形地貌最新即時現況。此外，可運用不同來源、不同比例圖資的套疊與整合，結合高解析、高精度數值高程模型(DEM)，製作全台灣3D仿真地形模型，以及結合國土資訊系統資料庫，以推出更豐富的衛星定位加值應用系統。  

另一方面，也可建構3D e-Map資料、策略聯盟智慧型運輸系統(ITS)與定址化服務(Location Based Services, LBS)，並推動重要地標(POI)建立更新機制，以整合如e-GPS、A-GPS等高精度即時定位技術與行動化地理資訊系統，以拓展個人可攜式資料處理平台，且提供PDA、智慧型手機的加值服務。  

羅正方指出，所謂行動定址化服務為運用「定位技術」確立行動通訊設備的位置，並可提供各種與位置相關應用的加值服務。使用者可經由手機、PDA以及可攜式導航裝置(PND)等，以確認自己所在位置，且利用電子圖資等加值軟體的輔助，提供即時空間位置的加值服務，如個人導航、緊急救援定位、人身安全追蹤等，突顯應用層面的廣泛性。因此，預期行動定址化服務類型，將可分為安全服務、資訊服務、導航服務、追蹤服務、休閒娛樂以及商業服務等六大類。未來，只要與定位目標所在位置的相關應用，皆可運用定址化服務技術。羅正方也進一步談到，行動定址化服務除了定位資訊的提供，也可運用至汽車防盜保全以及緊急醫療救難派遣等資訊，例如不久之前，警政署也投入新台幣1.3億元建置「e化勤務指管系統」，以及利用手機基地台位置與三角經緯度座標系統技術基礎，該系統建構了 18,000個警政轄區圖，因此一般民眾便可利用市話、公共電話或者手機撥打110報案，而警方即可迅速經由「e化勤務指管系統」找到報案人的位置。  

以行動定址化服務技術發展(表2)來說，目前手機服務業者所採取的定位技術，則以Cell-ID最為普及，該技術對於網路未來更新的影響性可降到最小化。另外，隨著A-GPS手機技術不斷演進，已由原有內建晶片逐步朝向IP整合趨勢，如此將可讓手機內建A-GPS功能整體成本有效下降，並有利於用戶終端設備的普及化。未來，行動定位技術發展將可匯集在以A-GPS為主要定位技術的手機產品。  

縱觀全球定址化服務市場發展現況，亞太地區以服務類型最為豐富與多元化，且產業體系結構也最為完整，此乃基於日本市場領先全球的關鍵，加上電信業者、手機製造商以及應用供應商之間密切的配合，成為勝出市場的關鍵。在美國地區，由於網路建設完善，業者已積極布局商業化市場，自2006年開始，因應E911政策系統設備更新逐漸完成，美國電信業者開始投入行動定址化服務推動，並橫跨至消費性電子市場，且鎖定導航與家庭安全，如追蹤兒童安全等服務。另外，以歐洲地區來說，業者投資趨於保守，加上大多數的電信業者採用GSM通訊系統，因此主要定位技術仍以Cell-ID為基礎，服務內容則局限在氣象資訊、交通路況等地方訊息，目前尚缺乏業者推出高精準定位的應用服務。  

羅正方談到，有關定址化服務未來發展，必須進一步了解用戶的實際需求，以提供差異化與整合性的應用服務。例如針對兒童與老人安全追蹤需精準定位且自動通報以及活動路徑追蹤等功能。至於青少年交友服務則僅須透過簡易的Cell-ID技術，對電信業者來說，上述兩者應用模式屬於不同的利基市場，因此，未來將會由電信業者扮演整合的角色，如美國業者Sprint Nextel建立開放的Java平台，並同時提供應用程式介面(API)給開發者免費使用，以推出更多元化的GPS導航服務平台，除可透過互相競爭加強服務品質之外，也可讓用戶有更多的選擇。  

四大應用與技術發展趨勢  

GPS的演進，是從80年代軍用GPS開始，逐步擴大規模，跨入專業性、消費性電子市場，乃至E911法規實施，如今，因應手機行行動定址化服務的興起，GPS市場前景備受矚目。而隨著應用市場演變，其技術、架構與專業度亦不斷提升。  

瑟孚(SiRF)為GPS晶片的龍頭廠商，其布局該市場的策略可約分成四大領域，分別是汽車、手機、行動電腦以及嵌入式消費性電子產品等。該公司台灣區總經理林琮閔(圖2)表示，就以上應用市場方面，瑟孚皆占據重要地位，因為該公司相當積極與中、下游的系統廠以及服務提供業者相互合作，即便如此，GPS在這四個市場的滲透率仍在10%以下，顯而易見，該公司的發展潛力相當龐大。  

分析GPS在這四個市場的成長驅動力，林琮閔表示，汽車市場的驅動力來自導航、車載資通訊系統(Telematics)、美國尖端認證測試服務中心先進認證實驗室(AVL)以及道路稅等因素，而手機市場的驅動力來自E911法案以及行動定址化服務，至於行動電腦的驅動力為個人導航、資訊接取及安全等，此外，GPS跨足嵌入式消費性電子產品則是因為便利、娛樂以及手持配件等需求。  

在開發GPS晶片解決方案時，應考量四個市場的不同特性，例如應用在汽車電子市場時，應注意汽車的規範較為嚴格，且開發及產品週期較長，品質要求相對較高，同時，應結合相關感測技術；在手機方面，應盡力降低GPS晶片的價格與功耗，並且減少晶片尺寸，同時提供快速定位、援助與自主功能；而行動電腦亦相當要求低功耗，且要求高靈敏度以及技術支援；至於嵌入式消費性電子產品，則是強調低功耗、快速定位及技術支援等。  

比較四類GPS晶片組  

目前GPS晶片組可分成引擎、追蹤器(Tracker)、軟體GPS以及系統單晶片(SoC)等四類，林琮閔指出，引擎以獨立接收器為主，用以輸出位置資訊，因此不針對特別應用提供平台解決方案，通常由後端業者自行開發平台，同時簡化設計，避免影響最小型的系統設計，並克服功耗與成本的限制，適合設計週期短、需要快速上市的可攜式導航裝置。  

在追蹤器方面，由於導航功能由GPS追蹤器以及主機端的中央處理器(CPU)負責，需要額外的資源來輔助，因此須與系統廠商合作，以獲取後端的資源，而為了滿足移植(Porting)與效能調校(Tuning)，軟體的成熟度扮演相當重要的角色，若軟體的穩定性、成熟度不足可能導致產品設計週期拉長。  

在軟體GPS部分，射頻單晶片結合軟體的設計架構與追蹤器相去不遠，但主機端中央處理器需要更多的資源，以及更廣泛的軟體移植與調校，特別適合於點 (Point)位置，而不適用導航及行動定址化服務應用。林琮閔表示，若軟體成熟度相當高，軟體GPS將是最具經濟效益的方案，但目前無法突破快速上市的瓶頸，僅適合利基型的定位應用。  

至於SoC則是整合多工中央處理器、RTOS以及周邊元件等，物料清單(BOM)成本低，適合可攜式裝置應用，且其驅動軟體可支援所有的功能，但前提是驅動軟體的效能要夠穩定。  

克服尺寸/功耗/靈敏度/準確性挑戰  

從技術設計來觀察，GPS晶片尺寸外型正朝向小型化發展，林琮閔表示，由於早期GPS晶片多是組合(Bundle)解決方案，因此尺寸相當大，但隨著應用領域擴增，尺寸外型上將持續縮小。以瑟孚的GPS晶片解決方案為例，從1996年推出的第一代產品SiRFstarⅠ，至今的第三代產品SiRFstar Ⅲ，不僅持續減少尺寸，還不斷提高靈敏度、室內準確性以及減少功耗(圖3)。  

為了達到隨時隨地的定位服務，GPS晶片除了朝小型化發展，在不增加成本的前提下，其定位的精準性與可獲得性亦須不斷提升。在PND產品上，更容易面臨訊號衰減的問題，今日可攜式導航裝置多應用於汽車內，汽車環境的金屬、阻擋物多，例如隔熱紙與安全擋風玻璃等，且汽車行經的環境也不斷變化，包括都會區、郊區及地下停車場等，容易影響訊號接收，靈敏度下降。林琮閔表示，在不同環境下的訊號干擾情形不同，同一GPS產品在不同地區可能出現不同的問題，因此，如何獲取客戶反應的管道相當重要。  

未來，GPS導航產品應朝向提升效能以及追蹤靈敏度方向邁進，後端廠商應提供及時交通資訊更新及POI、地圖、雷達照相機等地點資訊的更新，可攜式導航裝置也可透過支援A-GPS及延長星曆表，以改善首次定位時間(TTFF)及訊號衰減的問題。而且，為了確保訊號的可獲得性，同時支援GPS與伽利略定位系統(Galileo)的全球衛星定位導航系統雙模式解決方案應運而生，同時，支援其他感測技術可改善航位推算(Dead Reckoning)。  

在GPS市場的發展策略方面，瑟孚未來將推出三種平台架構，分別是多功能平台、地點定位平台以及GNSS核心平台等。所謂多功能平台是整合如GPS、藍牙、行動電視DVB-H等多種傳輸技術，地點定位平台則包含多模AGPS、SiRFStudio、SiRFInstantFix及SiRFDRive等在內，至於GNSS核心平台將包括GPS與伽利略定位系統，甚至其他定位系統。林琮閔表示，目前已有客戶開發整合GPS與藍牙的產品，為了成本考量，仍以 GPS為主要方案，而結合雙向連接的藍牙後可衍生更多新應用，此外，IT設計也愈形重要。  

LBS服務為大勢所趨  

在電信業者來自數據服務的營收持續下滑之下，各種服務推陳出新，根據Yankee Group研究資料顯示，電信業者正持續更新升級基礎建設、提升頻寬，以提出各種新興服務，其中，行動定址化服務將成為重要營收來源之一。林琮閔表示，行動定址化服務將是最終的服務模式，該市場商機高達240億美元，目前在歐美地區的第一層(First Tier)與第二層(Second Tier)供應商皆已開始推廣行動定址化服務，瑟孚則提供獨立引擎解決方案，確保端對端傳輸效能。目前市面上已可見到許多行動定址化服務應用，包括導航服務、定點搜尋、車隊管理、緊急服務、定位遊戲等。  

GPS結合CE再創一片天  

隨著全球定位系統大為風行，業者投入愈增，彼此間競逐也更加劇烈。為了和對手拉開差距，有業者提出消費性電子結合GPS的想法，認為加值服務將可成為成功方程式。  

根據工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)調查顯示，去年全球GPS相關產品出貨量約1億餘台，預估2008年將可呈倍數成長，出貨至約2.45億台。此外，2004~2008年的年複合成長率(CAGR)逼近40%，在在顯示GPS市場仍有極大成長空間。ABI Research研究報告同樣指出，2011年全球可望有3.15億用戶使用GPS相關服務。  

不過，全球定位系統雖然近期火熱，不過也有業者鎩羽而歸。如原先在2006年6月大張旗鼓進軍可攜式導航裝置的恩智浦(NXP)，不到一年竟宣告玩完退出，顯示這塊市場大餅也不是雨露均霑、人人吃得到。此外，根據調查，2006年前三季泛歐市場前三名市占差距不到1%，更證實戰況激烈。  

面對競爭越趨白熱化的戰場，業者透露，要吹響勝利的號角，還是須要提供加值服務。掌微科技亞太業務行銷總監江煥勳(圖4)認為，消費性電子與GPS的結合，或許就是最恰當的方式。  

江煥勳以競逐最為激烈的亞洲市場為實例，他則是指出，亞洲市場對新興科技與應用支持與接受度都不低，其中在韓國與台灣業者的領軍之下，GPS不但在市占率爭奪市場上廝殺激烈，業者也競相在加值應用上展現創意。  

據悉，韓國已出現GPS加行動電視(Mobile TV)、多媒體裝置(Media Player)、遊戲機(Game Console)、數位相機(Digital Camera)與智慧型手機(Smartphone)等多重應用的產品，讓GPS的功能更加多元化。江煥勳認為，相較於過去僅能提供單一功能的厚重產品，未來GPS不但會持續走向輕薄短小的演化之路，更將附加多種消費性電子功能應用。如觸控式面板(Touch Panel)、和新力(Sony)掌上型遊戲機PSP的結合，也都是已問世的應用。  

不過，也正因為多元的應用不斷問世，業界人士開玩笑的說，「我已經不知道自己是買了一台可以打電話的GPS，還是買了一台有GPS的行動電話了。」也間接證實GPS在消費電子領域的創新應用。  

事實上，隨著無線傳輸網路的大量建置(圖5)，如果業者還是只將GPS定位在行動定址化服務，而忽略強化高階產品線與分散過度集中的市場競逐，將難以創造高獲利模式、更難以和對手競爭。  

不過，江煥勳也承認，隨著消費性電子和GPS的延伸應用，也從基礎上帶來諸多變化。舉例來說，如電信業者就須要針對各項新興服務進行商業模式的建構，包括如何計價、如何拆帳等，都會是衍生的問題。再加上內容提供業者還不算充足，硬體裝置、電信服務到位以後，殺手級應用(Killer Application)能否出現，更是決定加值應用成敗的關鍵。  

此外，無線通訊技術愈趨多元，不只有GPRS、GSM能提供用戶相關服務，在無線傳輸技術選擇日增的前提下，晶片業者要如何找到最適合的傳輸方式，也需要更周密的思緒。  

談到新興應用，除了近期因地理資訊系統上持續精進，眾多業者紛紛推出3D的地圖資訊之外，其他加值應用也不斷問世。舉例來說，微軟(Microsoft) 的即時訊息MSN Direct就有可能傳送到搭載微軟作業平台的GPS裝置上，成為即時訊息在GPS的應用。未來更可能發展出商店資訊、線上訂位、加油地點搜尋等加值服務，江煥勳強調，只要電信服務業者與內容供應商一同合作，GPS衍生應用的多元可能將可望無限延伸。  

然而，隨著加值應用的出現，對GPS晶片的要求也更加嚴苛。江煥勳以自家產品為例指出，針對不同形式產品進行應用，其Atlas家族專門以個人導航裝置上的核心應用為主，而Titan家族則側重高效能的多重整合應用，包括影像、音效等多媒體皆可通用。而下一代的GPS發展，江煥勳也說，將持續走向低功耗、高精準度、輕薄短小等方向。  

(詳細圖表請見新通訊元件雜誌72期2月號)