前言

随着2000年5月，美国总统柯林顿签署法案，同意解除原本C／A码中SA（Selected Availability）的干扰，GPS L1波段的精确度，由80～100公尺左右大举提升至3～ 15公尺，造就各式商业应用如汽车导航、手机与其他可携式产品等蓬勃发展。如果把2000年视为GPS应用的开端，短短不过数年间，今日便造就GPS为成长最为迅速的明星级产业。根据工研院ITIS统计，单是2007年前第3季，台湾GPS产值出货畅旺，就已经达到1130亿元，同一时期手机产业则为1141亿元，GPS产值很有机会在第4季超过手机产业。

近来GPS产业的发展概况

整个汽车导航、手机与其他GPS可携式产品导航装置的产业价值链，大致可依照(图一)所示，分为包含HW或SW解决方案的GPS IP、通讯、图资、导航软体、硬体产品系统制造商、服务厂商等部分。正因为产业​​迅速火红，从2006年至2007年第4季止，整体价值链上下游的购并案例不断上演，这段期间GPS及多媒体晶片厂商、导航软体、地图、乃至于系统厂的购并过程，好不热闹。

《图一 GPS可携式产品导航装置的产业价值链示意图 》 数据源：CompalComm Internal Research，2007

由于多数晶片厂商的GPS相关技术，都是从技术及IP由CEVA独立出来的GloNav、其所拥有的GPS晶片技术授权而来，因此晶片效能例如灵敏度、功耗及定位速度等差异并不大。尤其以手持式或是汽车导航的应用行为及对应的地图精确度来说，差异实在有限。以往，由于SiRF 耕耘市场并布局许久，加上在装置端设计及技术支援的能力较佳，因此几乎获得了大多数厂商的青睐，SiRF或是整合Samsung 处理器便成为GPS应用的胜利方程式。

但是随着如Global Locate、u-blox、联发科（MediaTek）等竞争者相继推出具价格竞争力的产品，NXP也相继推出软体GPS功能，甚至剑桥无线半导体（CSR）喊出结合蓝牙晶片的产品价格只要1美元的竞争态势，目前GPS技术正在解构并重整当中。因此，来自于产业价值链上游GPS技术的整并与合纵连横，也更为激烈。

上游：GPS技术的解构与重组

并购案层出不穷

首先，蓝牙厂商购并GPS的积极行动一直从未停过，包括全球最大的蓝牙晶片供应商CSR于2007年1月购并剑桥定位系统公司Cambridge Positioning System（CPS）及NordNav，希望未来推出以整合蓝牙基频为基础的软体GPS解决方案，并且将价格订在1美元。第二大蓝牙晶片供应商Broadcom随即于2007年6月以1亿4600万美金，并购了从2000年起便致力于应用于手机领域GPS晶片组与软体解决方案的Global Locate，借此Broadcom在四大主要无线技术：蓝牙、Wi-Fi、FM广播与GPS的架构，俨然成形。

成本结构牵动设计变更

根据市场调查研究机构ABI Research的资料预估，2006～2011年全世界GPS手机出货量约2亿支，不过GPS功能若要大量普及于高阶智慧型手机（Smartphone）领域，占物料清单（Bill of Materials；BOM）的成本结构必须维持在4～5美元以下，若是低阶手机领域，则需更进一步降至1～2美元，才有大量普及的可能性。以目前主流的90奈米制程、或是下一世代65奈米制程的GPS晶片组，若要达成上述目标，非常困难。也因此，NXP、SiGe半导体及CSR都不约而同提出软体GPS的架构，希望藉由善用手机基频、应用处理器，甚至是蓝牙基频的运算能力，将硬体成本限缩到射频范围，以达到cost down的目的。

不过根据经验，这样一来手机基频或是应用处理器的待机及运算功耗，将会耗掉将近100MIPS的能力，不仅会造成运算负担，节能电力设计来说更是一大挑战。除非结合网路辅助式卫星定位技术（Assisted-GPS；A-GPS），至少让待机状态时不必占用系统运​​算资源，否则在技术上还有很多尚待努力的空间。至于可携式导航装置（PND）产品，个人认为使用软体GPS架构的机会并不大。

寻求完整GPS解决方案

再者，随着GPS功能在手机与可携式消费性电子装置扮演越来越重要的角色，半导体业IC设计业者势必更积极在GPS技术上花费心思，特别是应用处理器部分。例如NXP为了提供手机与媒体播放机平台更好的GPS解决方案，正在寻找完整GPS解决方案的业者。 Marvell也希望能够买下具有GPS解决方案的厂商，进而强化手机平台解决方案，进一步推出整合GPS的系统单晶片及双核心架构。

如此一来，身为GPS晶片供应大厂的SiRF，自然不能坐视于外，2007年6月便以合计约1亿2000万美元的现金与股票，买下导航处理器厂商Centrality Communications。这项购并案让SiRF取得生产整合ARM核心、高速数位讯号处理器DSP、多媒体加速装置Acclerator、硬体GPS加速器的单晶片处理器解决方案，提升在GPS平台解决方案的技术能力。

杀手级应用：GPS整合无缝通讯应用

至于结合GPS、seamless communication功能的SoC，从笔者观点来看，未来将在Connected PND以及GPS off-board mobile phone领域大放异彩，成为最大赢家。因为用户对现有PND上的MP3、MPEG4等功能反应平平，多数认为并非基本需要。尽管Samsung、Marvell、NXP、Freescale等应用处理器产品本身就具备多媒体功能，但这不必然代表在PND的配备中，就必须涵盖照片浏览或影片播放等功能。

上述那些以平台技术为出发点的规划（Platform-oriented），并未掌握市场核心关键。使用者真正想要的，是能够提升应用服务的整合功能，这包括双向路况即时通讯、其他适地性服务（Location Based Service；LBS）、甚至是先进驾驶辅助系统（Advanced Driving Assisted System；ADAS）等，能透过通讯方式取得即时有效的资料。这些功能必须具备无线宽频传输能力，例如GSM／UMTS等等，这些才是以User desire-oriented为核心的规划应用。

像是Qualcomm早在2000年1月便以10亿美元代价收购具无线定位技术的Snaptrack，结合本身的gpsOne设计功能，率先推出A-GPS技术。据悉，MediaTek也有意将GPS整合到GSM通讯，而神达（Mitac-Mio）将于2008年下半年拟推出采用Qualcomm平台的3.5G导航机机种。

GPS技术四大发展趋势

综合以上，GPS技术正在解构及重组，未来的发展趋势将朝向四大区块演进，如(图二)所示：

《图二 GPS技术未来相关发展的四大趋向 》 数据源：CompalComm Internal Research，2007

这一场GPS产业上游的激烈整并争夺战，目前正依循这四大发展方向进行中，届时纯GPS晶片解决方案很难在市场单独存在。如(图三)所示的可携式导航装置发展及演化趋势图中可以看出，未来导航市场中纯PDA的导航装置几乎不存在，具备通讯能力及多功能MF（multi-function）的装置正逐渐兴起。而根据Telematics Research Group于2007年研究显示，如(图四)所示，未来可携式导航装置市场成长趋势，手机内建GPS功能（off-board）以及具通讯能力的PND成长力道，都会比内置车用机更为可观。

因此到底是整并多媒体应用处理器功能有利？或是结合俨然已经成为周边标准的蓝牙功能有利？还是软体GPS有利？未来的发展尚难预料。不论是导航机厂商跨足PDA Phone、或是手机制造商跨足GPS导航功能，使用高整合度、同时具备G​​PS及Communication能力的SoC，必然是一大趋势，目前看来，诸如Qualcomm及MediaTek等厂商，将是最大的潜在受益者。

《图三 可携式导航装置发展及演化趋势图 》 数据源：Modified from Telematics Research Group，June 2007

《图四 可携式导航装置市场成长状况及趋势 》 数据源：Telematics Research Group，June 2007

中游：导航软体及地图成为差异化的关键

相较于GPS导航产业上游解构整并的沸沸扬扬，属于产业中游的导航软体及地图IP，2007年第4季的收购作业及版图移动更是不遑多让。随着地图格式走向标准化、地图IP集中化的趋势，目前NavTeq和Tele Atlas是两家仅存的主要独立地图IP供应商，并列全球两大数位图资服务商地位，主要提供欧美地区的卫星导航图资产品。

长期以来台湾国际航电（Garmin）独家使用NavTeq的地图资料，而TomTom和Mitac则使用Tele Atlas的导航图资。随着导航装置蓬勃发展，终端设备制造商开始意识到，产品差异化的重要性将是摆脱价格战的泥沼。过去，收集地图资料不但耗时且花费不赀，在价值链端总是被压缩，但目前持有地图资讯的软体供应商，在全球GPS导航供应链中却正炙手可热。

图资并购竞争激烈

TomTom率先在2007年7月发动以29亿美元打算收购地图IP公司Tele Atlas。手机大厂Nokia除先前于2006年第4季购并德国导航软体公司Gate5之后，又于2007年10月以近81亿美金购并另一地图IP公司NavTteq。虽然Nokia表示会让NavTeq独立经营，但Garmin 旋即于10月份提出比TomTom优渥的33亿美元的收购金额，欲收购Tele Atlas。这迫使TomTom于11月初再度加码出价至42亿美元，才逼使Garmin于11月中旬放弃此项收购案，退出与TomTom的竞标，并同时宣布延长使用NavTeq图资的年限至2015年、并共同改善地图品质与全球涵盖范围的合作协议。

完成上项收购之后，TomTom把地图制作业务收归门下，透过革新绘图资料品质和更新频率，欲创造产品差异化及高附加价格。无独有偶地，尽管Nokia表示NavTeq继续维持独立经营，但NavTeq成为其他导航设备制造商主要且共同的地图供应商，却是不争的事实。

上述大厂之间并购案的激烈竞争，直接影响整体导航价值链，从汽车电子厂商、导航系统生产商、PND制造商、到搜寻引擎和软体供应商，都受到并购潮流的影响。这些制造商将被迫从相同来源购买地图，然后把产品销往相同的垂直市场，彼此竞争因此更为激烈。

图资差异化的出路

尽管Tele Atlas被TomTom收购几乎已经定案，但是其他以NavTeq数位地图图资发展的厂商，并不会就此无法摆脱差异化的困境。因为地图会随着时间不断变化，必须持续频繁的更新、修正、扩充，是项耗时费力的作业。虽然相同精度的地图IP不太可能重建，但是随着冷战结束后，许多高解析度的卫星影像已经商用化，可用来制作高精度、即时、更新频率快的导航地图。加上伽利略（Galileo）系统营运后，可以提供更高准确度的定位（范围在2～4公尺），届时目前所拥有的地图IP优势，将随着时间以及地图精度的提高而式微，甚至无法再应用。

另一种因应策略是将重点摆在地图的附加资讯及服务内容，特别是结合即时交通路况、气象讯息等动态讯息，或是有趣实用的POI应用（point of interesting）。

不过，导航装置要能让使用者感受到差异化，图资并不是唯一的关键重点。如(图五)所示，根据J. D. Power and Associations的导航使用及满意度调查结果显示，48％的功能与系统使用者介面的优劣有绝对的关连性。但如何达到导航装置软体的差异化？如(图六)所示，随着地图标准化（Standardized Map Database），导航及地图呈现部份（Standardized Navigation Core）所构成的核心（Navigation Core），不同厂商之间的差异性并不大，不过可进一步充分发挥客制化应用程式架构及使用者介面部分。

《图五 用户对导航装置满意度的关键因素 》 数据源：J. D. Power and Associations, Navigation Usage and Satisfaction Study

《图六 达到导航装置软件差异化的示意图 》 - BigPic:885x471 数据源：CompalComm Internal Research，2007

影像导航考验AP运算能力

此外，最近在研究导航相关专利时发现，影像导航考验着应用处理器的运算处理能力。先前Google Maps提出了3D地图导航和照片导航；TomTom为了省却建置3D图资的麻烦，也提出结合摄像头的实境导航等应用，需要2D／3D的图形处理支援能力，或是影像encode或是decode的运算能力。这些影像导航功能，严厉地考验着应用处理器的运算及处理能力。以目前市面上PND最为常见使用的Marvell PXA系列或是Samsung 24XX系列而言，都不足以担负上述的影像导航应用。或许要到下一代功能较为强大的应用处里器，例如TI 的OMAP 3430或DaVinci系列、Freescale的i.MX31／ 51系列、nVidia的AP12／15系列；还是同时具备通讯能力的Marvell的Tavor或Qualcomm MSM7K／8K系列，才有可能实现。

下游：设备装置端的整并才要开始

对于GPS产业的成长预估，虽然各研究单位因为所分类的产品类别略有不同，估计数字稍有差异，不过均认为GPS产业爆量成长势不可档。其中根据iSuppli预测，2010年全球PND出货量将从2006年的1270万台增至5040万台；2010年全球具备GPS功能的手机出货量，预计从2006年的7000多万支成长到2.5亿支。

因此，不论是PND厂商、TomTom或Mitac-Mio所推出导航装置附加通讯的GPS PDA Phone、附加导航GPS功能的智慧型手机厂商、或是Nokia和HTC推出的PDA Phone、甚至Nokia直接推出的PND… .等等，都显示越来越多的行动装置厂商觊觎手持式导航装置的市场大饼，GPS手机及Connected PND的界线已经越来越模糊，GPS市场竞争下并购厮杀的态势在所难免。

PND市场竞争激烈

首先从PND市场来看，神达（Mitac-Mio）于2007年3月以1600万美元收购欧洲第4大卫星导航品牌Navman，并维持双品牌策略，往后神达在欧洲的双品牌市占率将超过17％，仅次于龙头TomTom的37％；在北美地区则有机会接近Magellan及TomTom，但距离Garmin的50％尚有一段差距。不过购并后，受惠于2008年北美市场将大幅成长的预估，神达在全球市占率稳坐第3，次于Garmin及TomTom。

此外根据市场调查研究机构Canalys于2007年全球第3季的最新调查，Nokia来势汹汹，导航装置销售量将近73万台，全球市占率达8.2％， 仅次于神达而位居第4。后势不可小觑，将成为导航三雄潜在的最大劲敌。值得注意的是，Nokia手中握有可钳制Garmin及Mitac-Mio的王牌，亦即2007年第4季刚购并的地图IP公司NavTeq。

内建GPS手机发展可观

至于手机内建GPS功能的off-board型态，未来成长态势将比PND更为可观，如图四所示。目前来看，Nokia最为积极，早就藉由相机手机的高市占率，成为全球最大的数位相机生产厂商。 Nokia下一步计划在多数N系列多媒体手机、以及特定企业级手机与多功能手机（feature phone）中，大举整合GPS功能，以Nokia于2007年第3季销售900万支N系列手机的实力来看，未来数年Nokia每季将可望销售出数百万支GPS手机，很有可能成为全球最大的GPS装置生产厂商。Nokia先前花巨资购并Gate5及NavTeq的规划，即将开花结果。

LBS和定位服务兵家必争

Google和Microsoft当然不会自外于这块市场大饼。早在2000年初，Bill Gates就擘画LBS是Microsoft未来三大发展主轴之一，从早期的MapPoint、MSN Maps & Directions、乃至于Microsoft Live Maps的发展过程中，便可看出端倪。市场并有传言臆测Microsoft正在考虑收购Garmin，或是合并后的TomTom／Tele Atlas等，借以补足设备装置及地图IP经营拼图的缺块。

另一方面，Google对于适地性服务（LBS）的热衷自不在话下。从Google Earth、Google Maps & Direction，以及结合高解析度的卫星地图、街景地图，甚至火星地图…等发展，到结合即时路况或是丰富的POI资讯，以及以Web 2.0概念为基础的开放使用者编修地图等，均可看出Google的积极雄心。尤其是近日Google所发表的My Location服务，使用者可以在美国部分地区根据基地台定位所在位置，获得相关地图资讯。 Google把使用者经验带向另一种层次，增添LBS的丰富性和趣味性。

目前看来Google暂时不会跨入导航市场，不过值得继续观察的是，Google欲以46亿美元竞标美国700MHz频段，新近发表的Google phone手机开放平台Android等策略，均有其目的性。不同于Nokia的模式，Google除了整合供应链端外，同时积极跨足服务端。如此Google便介入定位服务领域，可利用使用者手机的位置定位，发送与位置相关的资讯，例如位置导航以及推播式广告（push-mode advertising）等服务。

未来值得关注的发展趋势

PND整合无线通讯

未来，GPS可携式导航产业有三大值得关注的发展趋势。首先，PND导航装置将结合通讯带来Telematics相关服务，各式车用感应装置以及先进驾驶辅助系统（ADAS）功能将崛起兴盛。使用者对于目前PND上的多媒体功能兴趣不高（better have），主要是因为这与导航功能的相关性较低。但是无线通讯所带来的变革，以及借此提供即时路况、避障讯息、交通资讯、气象…等服务功能，与导航应用却是息息相关，对使用者是迫切需求的项目（must have）。因此，结合各式车载感应装置、摄像头纪录影像提供行车记录功能，甚至于以OBD-II介面获得车行数据资讯、作为汽车保养修护参考等功能，都是值得期待的发展方向。

A-GPS精确定位

再者，A-GPS技术将普及于GPS手机应用领域。手机及GPS定位是近年来无线通讯领域成长最为迅速的两大领域，整合这两大领域的技术便是A-GPS定位功能。主要关键在于A-GPS技术的定位原理，是相互搭配行动通讯技术与手持装置GPS，可改进传统GPS（conventional GPS）的定位反应时间、灵敏度、精准度、以及耗电量或消耗功率。进一步来说，由于利用网路式定位技术，基地台及讯号到达时间三角定位相关技术的精度都不高，未来在终端式定位技术手持装置市场，唯有A-GPS技术才能达到符合FCC E911 Mandate的定位反应时间及精准度需求。

Galileo整合GPS尚待努力

最后，由于成本价格较为昂贵，短期内市场尚难见到同时整合GPS及Galileo卫星系统的行动定位装置。 Galileo并不是为与GPS竞争，而是与其协同工作。以L1波段频率、中心频率为1.575GHz来说，Galileo相同于GPS，同时在互补的GPS卫星轨道之间相间隔，因此在相同位置上能撷取到的卫星定位讯号量得以增加。这可大幅改善以往传统GPS定位面临一线天或是半边天等导致精密度降低的情况，可将准确度提升到2～4公尺。

但是若欲同时维护支援GPS和Galileo两种截然不同的射频系统，不仅必须占据更大的电路空间，也会消耗更多的电力。并且，应用处理器若要同时提供两条汇流排介面，将会提高成本，不易被消费市场所接受。更何况，尽管因为GPS及Galileo采用相同频段，射频部份可整合成为一组，以减少成本、复杂性和功耗，但是由于GPS采用BPSK方式编码，而Galileo则采用BOC方式编码，这种设计方式会增加基频设计的复杂性，这便会导致Galileo晶片成本无法降至与GPS晶片相同的价格水准。因此，除非使用者非有必要，否则，短期内整合Galileo和GPS晶片的价格若要合理、且能被市场接受，似乎还需要更多的努力。

（本文作者为CompalComm华宝通讯新技术开发部Deputy Manager副理）