前言

隨著2000年5月，美國總統柯林頓簽署法案，同意解除原本C／A碼中SA（Selected Availability）的干擾，GPS L1波段的精確度，由80～100公尺左右大舉提昇至3～15公尺，造就各式商業應用如汽車導航、手機與其他可攜式產品等蓬勃發展。如果把2000年視為GPS應用的開端，短短不過數年間，今日便造就GPS為成長最為迅速的明星級產業。根據工研院ITIS統計，單是2007年前第3季，台灣GPS產值出貨暢旺，就已經達到1130億元，同一時期手機產業則為1141億元，GPS產值很有機會在第4季超過手機產業。

近來GPS產業的發展概況

整個汽車導航、手機與其他GPS可攜式產品導航裝置的產業價值鏈，大致可依照(圖一)所示，分為包含HW或SW解決方案的GPS IP、通訊、圖資、導航軟體、硬體產品系統製造商、服務廠商等部分。正因為產業迅速火紅，從2006年至2007年第4季止，整體價值鏈上下游的購併案例不斷上演，這段期間GPS及多媒體晶片廠商、導航軟體、地圖、乃至於系統廠的購併過程，好不熱鬧。

《圖一　GPS可攜式產品導航裝置的產業價值鏈示意圖 》 資料來源：CompalComm Internal Research，2007

由於多數晶片廠商的GPS相關技術，都是從技術及IP由CEVA獨立出來的GloNav、其所擁有的GPS晶片技術授權而來，因此晶片效能例如靈敏度、功耗及定位速度等差異並不大。尤其以手持式或是汽車導航的應用行為及對應的地圖精確度來說，差異實在有限。以往，由於SiRF 耕耘市場並佈局許久，加上在裝置端設計及技術支援的能力較佳，因此幾乎獲得了大多數廠商的青睞，SiRF或是整合Samsung 處理器便成為GPS應用的勝利方程式。

但是隨著如Global Locate、u-blox、聯發科（MediaTek）等競爭者相繼推出具價格競爭力的產品，NXP也相繼推出軟體GPS功能，甚至劍橋無線半導體（CSR）喊出結合藍牙晶片的產品價格只要1美元的競爭態勢，目前GPS技術正在解構並重整當中。因此，來自於產業價值鏈上游GPS技術的整併與合縱連橫，也更為激烈。

上游：GPS技術的解構與重組

併購案層出不窮

首先，藍牙廠商購併GPS的積極行動一直從未停過，包括全球最大的藍牙晶片供應商CSR於2007年1月購併劍橋定位系統公司Cambridge Positioning System（CPS）及NordNav，希望未來推出以整合藍牙基頻為基礎的軟體GPS解決方案，並且將價格訂在1美元。第二大藍牙晶片供應商Broadcom隨即於2007年6月以1億4600萬美金，併購了從2000年起便致力於應用於手機領域GPS晶片組與軟體解決方案的Global Locate，藉此Broadcom在四大主要無線技術：藍牙、Wi-Fi、FM廣播與GPS的架構，儼然成形。

成本結構牽動設計變更

根據市場調查研究機構ABI Research的資料預估，2006～2011年全世界GPS手機出貨量約2億支，不過GPS功能若要大量普及於高階智慧型手機（Smartphone）領域，佔物料清單（Bill of Materials；BOM）的成本結構必須維持在4～5美元以下，若是低階手機領域，則需更進一步降至1～2美元，才有大量普及的可能性。以目前主流的90奈米製程、或是下一世代65奈米製程的GPS晶片組，若要達成上述目標，非常困難。也因此，NXP、SiGe半導體及CSR都不約而同提出軟體GPS的架構，希望藉由善用手機基頻、應用處理器，甚至是藍牙基頻的運算能力，將硬體成本限縮到射頻範圍，以達到cost down的目的。

不過根據經驗，這樣一來手機基頻或是應用處理器的待機及運算功耗，將會耗掉將近100MIPS的能力，不僅會造成運算負擔，節能電力設計來說更是一大挑戰。除非結合網路輔助式衛星定位技術（Assisted-GPS；A-GPS），至少讓待機狀態時不必佔用系統運算資源，否則在技術上還有很多尚待努力的空間。至於可攜式導航裝置（PND）產品，個人認為使用軟體GPS架構的機會並不大。

尋求完整GPS解決方案

再者，隨著GPS功能在手機與可攜式消費性電子裝置扮演越來越重要的角色，半導體業IC設計業者勢必更積極在GPS技術上花費心思，特別是應用處理器部分。例如NXP為了提供手機與媒體播放機平台更好的GPS解決方案，正在尋找完整GPS解決方案的業者。Marvell也希望能夠買下具有GPS解決方案的廠商，進而強化手機平台解決方案，進一步推出整合GPS的系統單晶片及雙核心架構。

如此一來，身為GPS晶片供應大廠的SiRF，自然不能坐視於外，2007年6月便以合計約1億2000萬美元的現金與股票，買下導航處理器廠商Centrality Communications。這項購併案讓SiRF取得生產整合ARM核心、高速數位訊號處理器DSP、多媒體加速裝置Acclerator、硬體GPS加速器的單晶片處理器解決方案，提升在GPS平台解決方案的技術能力。

殺手級應用：GPS整合無縫通訊應用

至於結合GPS、seamless communication功能的SoC，從筆者觀點來看，未來將在Connected PND以及GPS off-board mobile phone領域大放異彩，成為最大贏家。因為用戶對現有PND上的MP3、MPEG4等功能反應平平，多數認為並非基本需要。儘管Samsung、Marvell、NXP、Freescale等應用處理器產品本身就具備多媒體功能，但這不必然代表在PND的配備中，就必須涵蓋照片瀏覽或影片播放等功能。

上述那些以平台技術為出發點的規劃（Platform-oriented），並未掌握市場核心關鍵。使用者真正想要的，是能夠提升應用服務的整合功能，這包括雙向路況即時通訊、其他適地性服務（Location Based Service；LBS）、甚至是先進駕駛輔助系統（Advanced Driving Assisted System；ADAS）等，能透過通訊方式取得即時有效的資料。這些功能必須具備無線寬頻傳輸能力，例如GSM／UMTS等等，這些才是以User desire-oriented為核心的規劃應用。

像是Qualcomm早在2000年1月便以10億美元代價收購具無線定位技術的Snaptrack，結合本身的gpsOne設計功能，率先推出A-GPS技術。據悉，MediaTek也有意將GPS整合到GSM通訊，而神達（Mitac-Mio）將於2008年下半年擬推出採用Qualcomm平台的3.5G導航機機種。

GPS技術四大發展趨勢

綜合以上，GPS技術正在解構及重組，未來的發展趨勢將朝向四大區塊演進，如(圖二)所示：

《圖二　GPS技術未來相關發展的四大趨向 》 資料來源：CompalComm Internal Research，2007

這一場GPS產業上游的激烈整併爭奪戰，目前正依循這四大發展方向進行中，屆時純GPS晶片解決方案很難在市場單獨存在。如(圖三)所示的可攜式導航裝置發展及演化趨勢圖中可以看出，未來導航市場中純PDA的導航裝置幾乎不存在，具備通訊能力及多功能MF（multi-function）的裝置正逐漸興起。而根據Telematics Research Group於2007年研究顯示，如(圖四)所示，未來可攜式導航裝置市場成長趨勢，手機內建GPS功能（off-board）以及具通訊能力的PND成長力道，都會比內置車用機更為可觀。

因此到底是整併多媒體應用處理器功能有利？或是結合儼然已經成為周邊標準的藍牙功能有利？還是軟體GPS有利？未來的發展尚難預料。不論是導航機廠商跨足PDA Phone、或是手機製造商跨足GPS導航功能，使用高整合度、同時具備GPS及Communication能力的SoC，必然是一大趨勢，目前看來，諸如Qualcomm及MediaTek等廠商，將是最大的潛在受益者。

《圖三　可攜式導航裝置發展及演化趨勢圖 》 資料來源：Modified from Telematics Research Group，June 2007

《圖四　可攜式導航裝置市場成長狀況及趨勢 》 資料來源：Telematics Research Group，June 2007

中游：導航軟體及地圖成為差異化的關鍵

相較於GPS導航產業上游解構整併的沸沸揚揚，屬於產業中游的導航軟體及地圖IP，2007年第4季的收購作業及版圖移動更是不遑多讓。隨著地圖格式走向標準化、地圖IP集中化的趨勢，目前NavTeq和Tele Atlas是兩家僅存的主要獨立地圖IP供應商，並列全球兩大數位圖資服務商地位，主要提供歐美地區的衛星導航圖資產品。

長期以來台灣國際航電（Garmin）獨家使用NavTeq的地圖資料，而TomTom和Mitac則使用Tele Atlas的導航圖資。隨著導航裝置蓬勃發展，終端設備製造商開始意識到，產品差異化的重要性將是擺脫價格戰的泥沼。過去，收集地圖資料不但耗時且花費不貲，在價值鏈端總是被壓縮，但目前持有地圖資訊的軟體供應商，在全球GPS導航供應鏈中卻正炙手可熱。

圖資併購競爭激烈

TomTom率先在2007年7月發動以29億美元打算收購地圖IP公司Tele Atlas。手機大廠Nokia除先前於2006年第4季購併德國導航軟體公司Gate5之後，又於2007年10月以近81億美金購併另一地圖IP公司NavTteq。雖然Nokia表示會讓NavTeq獨立經營，但Garmin 旋即於10月份提出比TomTom優渥的33億美元的收購金額，欲收購Tele Atlas。這迫使TomTom於11月初再度加碼出價至42億美元，才逼使Garmin於11月中旬放棄此項收購案，退出與TomTom的競標，並同時宣佈延長使用NavTeq圖資的年限至2015年、並共同改善地圖品質與全球涵蓋範圍的合作協議。

完成上項收購之後，TomTom把地圖製作業務收歸門下，透過革新繪圖資料品質和更新頻率，欲創造產品差異化及高附加價格。無獨有偶地，儘管Nokia表示NavTeq繼續維持獨立經營，但NavTeq成為其他導航設備製造商主要且共同的地圖供應商，卻是不爭的事實。

上述大廠之間併購案的激烈競爭，直接影響整體導航價值鏈，從汽車電子廠商、導航系統生產商、PND製造商、到搜尋引擎和軟體供應商，都受到併購潮流的影響。這些製造商將被迫從相同來源購買地圖，然後把產品銷往相同的垂直市場，彼此競爭因此更為激烈。

圖資差異化的出路

儘管Tele Atlas被TomTom收購幾乎已經定案，但是其他以NavTeq數位地圖圖資發展的廠商，並不會就此無法擺脫差異化的困境。因為地圖會隨著時間不斷變化，必須持續頻繁的更新、修正、擴充，是項耗時費力的作業。雖然相同精度的地圖IP不太可能重建，但是隨著冷戰結束後，許多高解析度的衛星影像已經商用化，可用來製作高精度、即時、更新頻率快的導航地圖。加上伽利略（Galileo）系統營運後，可以提供更高準確度的定位（範圍在2～4公尺），屆時目前所擁有的地圖IP優勢，將隨著時間以及地圖精度的提高而式微，甚至無法再應用。

另一種因應策略是將重點擺在地圖的附加資訊及服務內容，特別是結合即時交通路況、氣象訊息等動態訊息，或是有趣實用的POI應用（point of interesting）。

不過，導航裝置要能讓使用者感受到差異化，圖資並不是唯一的關鍵重點。如(圖五)所示，根據J. D. Power and Associations的導航使用及滿意度調查結果顯示，48％的功能與系統使用者介面的優劣有絕對的關連性。但如何達到導航裝置軟體的差異化？如(圖六)所示，隨著地圖標準化（Standardized Map Database），導航及地圖呈現部份（Standardized Navigation Core）所構成的核心（Navigation Core），不同廠商之間的差異性並不大，不過可進一步充分發揮客製化應用程式架構及使用者介面部分。

《圖五　使用者對導航裝置滿意度的關鍵因素 》 資料來源：J. D. Power and Associations, Navigation Usage and Satisfaction Study

《圖六　達到導航裝置軟體差異化的示意圖 》 - BigPic:885x471 資料來源：CompalComm Internal Research，2007

影像導航考驗AP運算能力

此外，最近在研究導航相關專利時發現，影像導航考驗著應用處理器的運算處理能力。先前Google Maps提出了3D地圖導航和照片導航；TomTom為了省卻建置3D圖資的麻煩，也提出結合攝像頭的實境導航等應用，需要2D／3D的圖形處理支援能力，或是影像encode或是decode的運算能力。這些影像導航功能，嚴厲地考驗著應用處理器的運算及處理能力。以目前市面上PND最為常見使用的Marvell PXA系列或是Samsung 24XX系列而言，都不足以擔負上述的影像導航應用。或許要到下一代功能較為強大的應用處裡器，例如TI 的OMAP 3430或DaVinci系列、Freescale的i.MX31／ 51系列、nVidia的AP12／15系列；還是同時具備通訊能力的Marvell的Tavor或Qualcomm MSM7K／8K系列，才有可能實現。

下游：設備裝置端的整併才要開始

對於GPS產業的成長預估，雖然各研究單位因為所分類的產品類別略有不同，估計數字稍有差異，不過均認為GPS產業爆量成長勢不可檔。其中根據iSuppli預測，2010年全球PND出貨量將從2006年的1270萬台增至5040萬台；2010年全球具備GPS功能的手機出貨量，預計從2006年的7000多萬支成長到2.5億支。

因此，不論是PND廠商、TomTom或Mitac-Mio所推出導航裝置附加通訊的GPS PDA Phone、附加導航GPS功能的智慧型手機廠商、或是Nokia和HTC推出的PDA Phone、甚至Nokia直接推出的PND….等等，都顯示越來越多的行動裝置廠商覬覦手持式導航裝置的市場大餅，GPS手機及Connected PND的界線已經越來越模糊，GPS市場競爭下併購廝殺的態勢在所難免。

PND市場競爭激烈

首先從PND市場來看，神達（Mitac-Mio）於2007年3月以1600萬美元收購歐洲第4大衛星導航品牌Navman，並維持雙品牌策略，往後神達在歐洲的雙品牌市佔率將超過17％，僅次於龍頭TomTom的37％；在北美地區則有機會接近Magellan及TomTom，但距離Garmin的50％尚有一段差距。不過購併後，受惠於2008年北美市場將大幅成長的預估，神達在全球市佔率穩坐第3，次於Garmin及TomTom。

此外根據市場調查研究機構Canalys於2007年全球第3季的最新調查，Nokia來勢洶洶，導航裝置銷售量將近73萬台，全球市佔率達8.2％， 僅次於神達而位居第4。後勢不可小覷，將成為導航三雄潛在的最大勁敵。值得注意的是，Nokia手中握有可箝制Garmin及Mitac-Mio的王牌，亦即2007年第4季剛購併的地圖IP公司NavTeq。

內建GPS手機發展可觀

至於手機內建GPS功能的off-board型態，未來成長態勢將比PND更為可觀，如圖四所示。目前來看，Nokia最為積極，早就藉由相機手機的高市佔率，成為全球最大的數位相機生產廠商。Nokia下一步計劃在多數N系列多媒體手機、以及特定企業級手機與多功能手機（feature phone）中，大舉整合GPS功能，以Nokia於2007年第3季銷售900萬支N系列手機的實力來看，未來數年Nokia每季將可望銷售出數百萬支GPS手機，很有可能成為全球最大的GPS裝置生產廠商。Nokia先前花鉅資購併Gate5及NavTeq的規劃，即將開花結果。

LBS和定位服務兵家必爭

Google和Microsoft當然不會自外於這塊市場大餅。早在2000年初，Bill Gates就擘畫LBS是Microsoft未來三大發展主軸之一，從早期的MapPoint、MSN Maps & Directions、乃至於Microsoft Live Maps的發展過程中，便可看出端倪。市場並有傳言臆測Microsoft正在考慮收購Garmin，或是合併後的TomTom／Tele Atlas等，藉以補足設備裝置及地圖IP經營拼圖的缺塊。

另一方面，Google對於適地性服務（LBS）的熱衷自不在話下。從Google Earth、Google Maps & Direction，以及結合高解析度的衛星地圖、街景地圖，甚至火星地圖…等發展，到結合即時路況或是豐富的POI資訊，以及以Web 2.0概念為基礎的開放使用者編修地圖等，均可看出Google的積極雄心。尤其是近日Google所發表的My Location服務，使用者可以在美國部分地區根據基地台定位所在位置，獲得相關地圖資訊。Google把使用者經驗帶向另一種層次，增添LBS的豐富性和趣味性。

目前看來Google暫時不會跨入導航市場，不過值得繼續觀察的是，Google欲以46億美元競標美國700MHz頻段，新近發表的Google phone手機開放平台Android等策略，均有其目的性。不同於Nokia的模式，Google除了整合供應鏈端外，同時積極跨足服務端。如此Google便介入定位服務領域，可利用使用者手機的位置定位，發送與位置相關的資訊，例如位置導航以及推播式廣告（push-mode advertising）等服務。

未來值得關注的發展趨勢

PND整合無線通訊

未來，GPS可攜式導航產業有三大值得關注的發展趨勢。首先，PND導航裝置將結合通訊帶來Telematics相關服務，各式車用感應裝置以及先進駕駛輔助系統（ADAS）功能將崛起興盛。使用者對於目前PND上的多媒體功能興趣不高（better have），主要是因為這與導航功能的相關性較低。但是無線通訊所帶來的變革，以及藉此提供即時路況、避障訊息、交通資訊、氣象…等服務功能，與導航應用卻是息息相關，對使用者是迫切需求的項目（must have）。因此，結合各式車載感應裝置、攝像頭紀錄影像提供行車記錄功能，甚至於以OBD-II介面獲得車行數據資訊、作為汽車保養修護參考等功能，都是值得期待的發展方向。

A-GPS精確定位

再者，A-GPS技術將普及於GPS手機應用領域。手機及GPS定位是近年來無線通訊領域成長最為迅速的兩大領域，整合這兩大領域的技術便是A-GPS定位功能。主要關鍵在於A-GPS技術的定位原理，是相互搭配行動通訊技術與手持裝置GPS，可改進傳統GPS（conventional GPS）的定位反應時間、靈敏度、精準度、以及耗電量或消耗功率。進一步來說，由於利用網路式定位技術，基地台及訊號到達時間三角定位相關技術的精度都不高，未來在終端式定位技術手持裝置市場，唯有A-GPS技術才能達到符合FCC E911 Mandate的定位反應時間及精準度需求。

Galileo整合GPS尚待努力

最後，由於成本價格較為昂貴，短期內市場尚難見到同時整合GPS及Galileo衛星系統的行動定位裝置。Galileo並不是為與GPS競爭，而是與其協同工作。以L1波段頻率、中心頻率為1.575GHz來說，Galileo相同於GPS，同時在互補的GPS衛星軌道之間相間隔，因此在相同位置上能擷取到的衛星定位訊號量得以增加。這可大幅改善以往傳統GPS定位面臨一線天或是半邊天等導致精密度降低的情況，可將準確度提升到2～4公尺。

但是若欲同時維護支援GPS和Galileo兩種截然不同的射頻系統，不僅必須佔據更大的電路空間，也會消耗更多的電力。並且，應用處理器若要同時提供兩條匯流排介面，將會提高成本，不易被消費市場所接受。更何況，儘管因為GPS及Galileo採用相同頻段，射頻部份可整合成為一組，以減少成本、複雜性和功耗，但是由於GPS採用BPSK方式編碼，而Galileo則採用BOC方式編碼，這種設計方式會增加基頻設計的複雜性，這便會導致Galileo晶片成本無法降至與GPS晶片相同的價格水準。因此，除非使用者非有必要，否則，短期內整合Galileo和GPS晶片的價格若要合理、且能被市場接受，似乎還需要更多的努力。

（本文作者為CompalComm華寶通訊新技術開發部Deputy Manager副理）