開放式作業系統定義

過去的行動通訊終端設備生產模式是在出售就把設備所有功能都事先加載到設備上，其終端設備所採用的作業系統就是RTOS（Real Time OS），而現今及未來的行動通訊終端設備將是基於開放式作業系統，讓使用者可以隨意根據自己的需要添加新的動態應用。事實上，隨著行動通訊網路傳輸速度的提升，未來許多新的應用都將透過無線方式下載，這種新的模式所帶來的動態軟體市場將使各種個性化應用趨於活躍，並對獨立軟體開發商產生衝擊，而支援開放式可拓展平台的開發工具則能提供獨立軟體開發商一種編程友好的環境，有利於行動通訊終端設備的軟體開發。

《圖一　作業系統定義》

＜註:資料來源：資策會MIC；2005年7月＞

開放式作業系統必須具備的另一項特性是滿足企業行動應用需求。對企業行動應用而言，行動通訊終端設備所支援的軟體必須與後端PC伺服器系統連結及相容，尤其在電子郵件應用上必須能提供絕對的相容性；除了需要支援各種不同的Mail Server系統以及提供電子郵件及附加檔的閱覽，更重要的是能達到Hot Synch結合，能將在行動通訊終端設備上所作的軟體編輯，再自動更新回原來的Mail Server或PC系統，達成完整地資料整合。此外，這些開放式作業系統資料必須著重傳輸的安全性，提供企業用戶在辦公室以外的環境仍能登入企業Intranet以及ERP和CRM等企業應用系統，在防火牆保護下的安全地存取所需資料。此外，在電池損耗完前，也要有足夠的容量可自動儲存最後修改的資料，防止資料流失。

開放式作業系統技術架構分析

開放式作業系統係建置在三項關鍵的基礎條件上，分別是：開放式的Stack Radio通訊軟體層、開放式的使用者介面（User Interface）層、以及開放式的應用（Application）層。

《圖二　開放式作業系統架構》

＜註：資料來源：資策會MIC；2005年7月＞

首先，最底層的Hardware Specific Driver硬體驅動程式軟體控制著行動通訊終端設備的硬體功能，像是面板畫面顯示、照相機功能、按鍵或手寫輸入功能等，由作業程式系統核心軟體連結驅動程式，控制及調整行動通訊終端設備的功能。再上一層為行動通訊協定軟體層與Message Signaling層，主要是和系統服務業者的行動通訊網路連結，執行行動通訊終端設備的通訊功能，以及負責終端設備與網路訊息的傳輸工作。這兩層也就是所謂的Stack Radio層，必須提供開放式環境，使終端設備廠商或系統服務業者能任意加入Bluetooth、Wi-Fi與GPS等無線通訊應用，以及連結其週邊設備如Keyboard與記憶儲存等工具，即使作業系統本身未能支援，但可利用後天載入驅動軟體方式，新增相關應用功能。

其次，開放式的User Interface層允許產品開發者依使用族群需求選擇或建立獨有的UI介面，或是允許連結至特定Portal網站，以提供使用者友善的使用環境；例如，Symbian即提供UIQ或Series 60兩種UI介面供終端設備商選擇。由於策略性考量，目前作業系統廠商多半堅持本身的UI介面，在設計方面提供的彈性相當有限。然而，為達到行動通訊數據服務差異化，並迎合行動通訊終端設備商和電信服務業者的客製化需求，UI客製化趨勢將不可避免，預計未來作業系統軟體將逐漸朝向較彈性化的設計。

最後，開放式的Application層允許產品開發者Access作業系統架構，包含FileSys、Path、Process和Input-output（IO）介面，以及其他通用與錯誤處理功能。開放式作業系統通常提供Toolkits並支援相容性應用與功能，可載入具相容性的3rd party應用軟體。

開放式作業系統領導平台發展分析

目前，行動通訊終端產品開放式作業系統的領導平台包括Symbian、Microsoft、Linux和BREW，這些開放式作業系統除滿足上述三項關鍵基礎條件外，尚具有多工作業處理（Mulit-tasking）的能力，亦即像PC的作業系統可以同時開啟或運作兩個以上不同的視窗或應用軟體。相對而言，針對如Feature Phone般的行動通訊終端設備所採用的Java軟體，雖然已廣泛應用於行動通訊終端設備，但僅能處理單一作業，無法同時間進行多工處理。因此，嚴格說起，Symbian、Microsoft、Linux和BREW才稱的上為開放式作業系統，掌握發展未來行動通訊終端設備的軟體發展趨勢。

然而，這四大開放式作業系統平台亦有其各自的優缺點，以及其所建立的終端設備聯盟陣營優勢，這些平台都需要相當可觀的投資來開發專門技術和工具，這樣才能最大程度地利用這些性能。

《圖三　開放式作業系統平台應用與功能分析》

＜註：資料來源：資策會MIC；2005年7月＞

《圖四　全球開放式作業系統陣營分析》

＜註：資料來源：資策會MIC；2005年7月＞

Symbian

Nokia經由收購Posion取得EPOC作業系統，隨後和Motorola及Sony Ericsson等行動通訊終端設備商共同攜手改善EPOC後推出了Symbian作業系統。儘管EPOC為Symbian奠定了基礎，但起初Symbian並沒有完全貫徹「開放性」原則，受限於缺乏3rd party軟體廠商支援，多數應用軟體都需依靠自身開發，不僅數量較少，而且還存在相容性問題，造成作業系統升級時舊版本作業系統的軟體可能無法直接使用。但是，從Symbian 6.0後問題開始逐漸獲得解決，以Nokia 7610所採用的Symbian 7.0來看，不僅獲得友立、Kodak等3rd party軟體廠商的支援，同時亦支援PDF、DOC和XLS等PC常見的檔案格式。

Symbian在2004年7月股權變動後，Nokia的持股比例從32.2％上升到47.9％，繼續保持第一大股東的地位。為了力拱Symbian，Nokia試圖發動產業鏈上的內容開發商來說服手機廠商加強採用Series 60平台，除了聯合各行動通訊終端設備廠商共同支持Symbian作業系統外，還將該行動通訊終端設備平台授權給Samsung、Siemens和Panasonic，以統一各家行動通訊終端設備平台來加強開放性以及降低軟體開發成本。

另一方面，Intel、Nokia和Symbian公司於2004年10月宣稱合作採用Intel的技術平台Nokia Series 60的3G智慧型行動通訊終端設備以對抗微軟的Windows-Mobile OS平台。Nokia並宣布調整其產品線，將Series 60介面作業系統採用由高階產品拓展至中階產品，以快速將多媒體數據應用廣泛導入行動通訊終端設備產品。

目前，Symbian主要有三個主要智慧手機平台，分別是適於單手作業的S60、雙手作業的S80和以筆作業為主UIQ平台。其中，S60的客戶最多，包括Nokia、Sony Ericsson、Siemens和Samsung等業者均以S60平台進行開發。相較於其它幾個智慧手機作業系統，Symbian在行動通訊終端設備的接受程度、行動通訊終端設備軟體的易用性、廠商的合作等方面都有一定優勢，並具有較好的開發工具和開發環境。此外，Symbian公司的股東Nokia和Sony Ericsson等幾家行動通訊終端設備巨頭的支援也是其他競爭對手不可企及的優勢。

在未來發展機會方面，Symbian一路發展至今主要是以語音應用為核心，在數據應用方面相對較弱。雖然Symbian在目前語音為主流的應用情勢下，仍是市場銷售龍頭，但在數據應用方面則有勁敵Microsoft緊追在後。因此，在mobile e-mail應用趨勢下，Symbian開始與Microsoft 合作，使Symbian Smartphone產品皆可接收Microsoft exchage server的e-mail格式。由此亦突顯出， Symbian未來可能會更廣泛地利用策略聯盟和更多3rd party廠商合作，以強化支援多元化的數據應用軟體。

Microsoft

Microsoft將手持式終端設備的作業系統產品線劃分為Pocket PC、Pocket PC Phone Edition和Smartphone三個版本（統稱為Windows Mobile），其中僅有Pocket PC Phone Edition與Smartphone兩個版本都能夠為整合式行動通訊終端設備所採用。

Microsoft Windows Mobile OS的特點是擁有強大而靈活的操作環境，除了完整支援Microsoft自家的應用軟體外，也提供完善的數據網路功能。例如，Microsoft提供豐富的軟體支援像Mobile Outlook和Windows Media Player等，可以方便地通過有線或無線和PC進行資料交換。此外，Microsoft Windows Mobile OS擁有強大的生態系統支援，目前全球已有50家電信服務商和30家終端開發商採用其方案，並且還有眾多的3rd party軟體廠商開發相關的應用軟體。最後，Microsoft還提供介面良好的開發工具，這些工具擁有廣泛的開發工程師基礎，因此能夠針對Microsoft Windows Mobile OS產品開發出豐富的應用軟體。

在系統功能方面，最新推出的Windows Mobile作業系統5.0擁有以下特點以滿足多元化的傳輸介面和應用需要。首先，Windows Mobile OS 5.0的底層採用Windows CE .net 4.2核心，強化多媒體與多元無線通訊傳輸功能如Wi-Fi、GPS和VoIP。其次，配合電信服務商的數據服務，加入支援Push Email與Push-to-talk等熱門行動通訊應用軟體。其三，改善過去行動通訊終端設備的暫存能力不足的問題，使得終端設備在電源不足時亦能保留暫存最後輸入的數據資料。最後，在數據資料的安全性處理更完善，當行動終端設備不慎遺失時，使用者可利用遠端控制方式確認身分後登入，將所需資料傳出或銷毀以防資料被竊取。

Microsoft在Smartphone市場的競爭優勢主要有三。首先，Microsoft Mobile OS擁有並整合最廣泛的應用軟體，尤其有許多是消費者在PC上已經非常熟悉的軟體。其次，Microsoft在擁有廣泛的品牌認知度，加上強大的生態系統支援，使其能夠獲得源源不絕的應用軟體支援。最後，Microsoft本身擁有強大的技術開發能力，包括Microsoft在Speech、Mappoint位置資訊服務平台和電源管理模組等技術已經在一些Smartphone產品採用。

Linux

挾著開放式架構、授權費用低和開發資源豐富等優點的Linux在獲得幾家重量級手機製造商以及嵌入式Linux業者和半導體廠商的支援後，似乎Linux在Smartphone應用的趨勢已經慢慢開始發酵。例如，由Motorola、Samsung、NEC和Panasonic等公司組成的CE Linux Forum（CELF）積極投入Linux研發，並計畫完成C語言的API應用程式介面以及支援多媒體和Telephony等功能，以供Linux行動通訊終端設備使用。此外，上述業者亦針對Linux的一些弱點，包括核心大小、啟動時間、即時性支援、安全性、電源管理等進行改善，以期推動Linux作業系統在行動通訊終端設備市場的廣泛應用。

Linux最大優勢是便宜和開放性，很多開發商並不希望在作業系統方案上受制於人並增加產品開發成本，因此原始程式碼開放的Linux是最好的切入點。此外，許多軟體廠商基於過去開發Linux桌面應用的經驗而轉向開發智慧型手持終端產品用軟體，其中尤以中國大陸在Linux嵌入式作業系統的應用開發擁有最多的自由開發社群。另一方面，Linux的開放性使工程師可以對系統有更深入的了解，並能針對特定硬體方案和產品需求進行最佳化，透過了解原始程式碼開發各類應用。

不過，Linux仍有其先天不足之處，包括入門難度高、熟悉其開發環境的工程師少、整合開發環境較差和PC的連接性較差等。雖然目前從事Linux相關應用軟體開發的公司數量相當多，但真正具有很強開發實力的公司卻很少，而且這些公司之間是相互獨立的開發，很難實現更大的技術突破。此外，Linux在安全性、即時效能和電源管理較弱，因此Linux 廠商亦計畫在2005年推出新一代具備即時性能（hard real-time）的Linux作業系統，以達到行動性效果。

目前Linux系統在整合式行動通訊終端設備市場中所佔的比例仍然微不足道，業者需要足夠的軟體設計能力才有辦法採用Linux開發行動通訊終端設備，這對亞洲的行動通訊終端設備製造商來說需要一段學習時間。因此，Linux廠商需更強化對亞洲業者的支援，並與更多的獨立軟體開發商組成夥伴關係，以提供更豐富的設計資源。以樂觀角度來看，隨著Linux產品更走向模組化且趨向完全解決方案，儉省開發者投入的時間並降低進入障礙，Linux的採用趨勢需求仍會持續成長，尤其對於亟須開發具差異化特性的行動通訊終端設備業者來說，採用其他的作業系統，所開發出來的產品人機介面的同質性非常高，無法顯示出區隔性的應用，Linux亦成為業者進行產品差異化的重要選擇。

BREW

Qualcomm研發的BREW（Binary Runtime Environment for Wireless）平台是結合網路管理系統、帳務系統、程式開發系統的應用發展平台，也是一種End-to-End的行動數據服務解決方案。一開始，BREW高度整合方案多數用於日本、韓國與北美等CDMA市場，由Qualcomm策略性和系統服務業者合作，將BREW內容服務推廣，並提供內容服務供應商內容下載計費管理機制，協助內容供應商與系統服務業者拆帳。

BREW自從2001年1月發佈以來，截至2004年12月已在中國大陸、日本、美國及澳大利亞等24個國家推出服務；採用BREW平台的電信業者共37家，包括China Unicom、KDDI、Bell South及Telstra；支援BREW平台的手機製造商有26家，如Nokia、Motorola、Samsung及Sony Ericsson等；以BREW為發展平台的應用服務供應商則涵蓋TDK、SEGA、SonyMusicMobile及Yahoo等共211家業者（見圖五）。從應用程式的開發設計、服務內容的提供、行動通訊終端設備製造商、系統服務業者及到用戶端的服務，BREW已形成完整的價值鏈，有助於市占率的提昇。

《圖五　全球BREW作業系統採用分析》

＜註：資料來源：BREW，資策會MIC整理，2005年7月＞

BREW的系統架構如圖六所示。服務內容開發商須先下載並安裝基於C/C++所開發的BREW SDK（Software Development Kit）。在正式上線前，服務內容開發商須先將服務內容經過Qualcomm的TRUE BREW測試認證，確保服務內容在整個系統處理過程中能夠保有內容的完整性。再來，UAM（Unified Application Manager）會將認證過的服務內容，經過存有所有交易資料及定價資訊的交易管理系統（Transaction Manager），存放到服務內容下載伺服器 （ADS, Application Download Server），以便使用者可以根據手機上的選購單選擇有興趣的服務內容。在上述過程中，採BREW平台的行動通訊終端設備製造商在硬體上不需要額外增加或更改設計。

在程式開發環境方面，BREW在行動通訊終端設備的作業系統提供一個API應用函數集，令內容服務開發商能建立適用於行動通訊終端設備的應用軟體。電信服務業者則利用BREW平台所提供的功能，管理伺服器的各種應用程式、相關的元件、定價及帳務系統等。對行動通訊終端設備來說，BREW是介於應用軟體和專用積體電路之間的中介軟體，因此內容服務開發商能在不用關心採用何種設備晶片或是無線傳輸介面的情況下採用BREW的API撰寫相關應用。目前，BREW可以用JAVA、C或C++來開發應用；包括IBM和Insignia均在BREW環境下推出JAVA開發工具，HP也將其MicrochaiVM平台轉向BREW。

在功能方面，BREW提供的DMSS Core可支援基本的Telephony和Data Connectivity功能，DMSS Extensions則可依功能需求增加任意組合的彈性架構。此外，BREW支援多元的行動通訊終端設備，包括Voice、Feature和Smart Phone。

《圖六　BREW作業系統平台結構》

＜註：資料來源：BREW，資策會MIC整理；2005年7月＞

《圖七　BREW作業系統之程式建構環境》

＜註：資料來源：Nomura，資策會MIC整理；2005年7月＞

全球開放式作業系統市場佔有率分析

目前行動通訊用開放式作業系統的市場地位呈現一大三小的局面。其中，Symbian以語音應用為核心，在Nokia的支持以及主要行動通訊設備商如Samsung、Siemens、Morotola、Panasonic和Sony Ericsson的支持下，Symbian的市場率一向維持在五成以上。

Microsoft藉由多元化應用軟體支援的優勢，試圖將行動通訊終端設備變成小型的PC，以將其在PC的主導優勢延續到行動通訊終端設備。除了相繼推出Win CE、Pocket PC 2002及Windows Mobile 2003 for Pocket PC and Smartphone等作業系統外，Microsoft持續與Operator 及ODM廠商緊密合作，並大幅改善客製化支援，試圖從企業市場出發逐漸往Symbian較為強勢的消費市場蠶食。截至2004年，Microsoft作業系統在全球市場採用比重已攀升到二成，預估到2007年將可超過三成以上市場。

Linux挾其低價和開放性而廣受到亞洲自有品牌廠商的青睞，不過現階段對行動通訊終端設備大廠的影響仍有限，主要以Motorola針對中國大陸市場以及Nokia在2005年推出的Linux Smartphone產品最具代表性。除此之外，多家大廠Linux Smartphone仍處於研發階段，但在提供嵌入式Linux商業版本與支援服務的業者積極投入下，逐漸發揮其客製化與成本優勢，預計未來採用比例將持續升高，至2008年Linux將可望在全球市場超過一成。

相較下，以PDA終端設備產品出發的Palm OS受到Symbian和Microsoft兩大陣營的夾擊，在行動通訊終端設備產品的表現不如預期，除了無法維持在傳統PDA產品的作業系統市場龍頭地位，亦無法攻進Smartphone市場。目前，PalmOne Treo的Phone PDA產品線為採用Palm OS的代表，其餘採用的廠商仍相當有限。

其他作業系統以RIM（Research in Motion）的Blackberry OS為代表。Blackberry搭配在專屬的Phone PDA產品，主要係針對企業市場提供數據及語音功能，並支援Always-on且安全性高的e-mail 及SMS訊息，可連結不同的行動通訊系統如GSM/GPRS及CDMA2000。為了擴充市場，RIM正積極尋求合作夥伴，推展Blackberry平台技術授權。例如，許多Microsoft OS Smartphone產品都與RIM策略聯盟，計劃利用Blackberry的技術提供更符合企業用戶需求的行動通訊終端設備。

《圖八　全球開放式作業系統廠商佔有率預估》

＜註：資料來源：資策會MIC，2005年7月＞

結論

未來的行動通訊終端設備的發展將強調產品多元化的整合，從語音導向逐漸走向數據導向，將整合傳統PDA的PIM（Personal Information Management）功能，逐漸將產品價值轉向數據或多媒體應用層面。為因應市場對整合性產品的需求，相關產業領域的廠商紛紛推出不同手持式整合性產品，像是整合數據及語音兩種應用於同一裝置的Wireless PDA及Smartphone等整合性通訊終端設備。估計全球整合性通訊終端設備市場規模在2005年將達到5千8百萬台，到2007年將突破1億台關卡。

《圖九　全球智慧型行動通訊終端設備市場規模預測》

＜註：資料來源：資策會MIC；2005年7月＞

整合性行動通訊終端設備依照使用者族群的不同需求，各自表現在不同的設計取向，像是Phone PDA是由PDA延伸提供無線接取數據或行動電話功能的產品，外型類似於PDA，並具有手寫輸入或語音辨識功能，而顯示螢幕及電池容量需要皆大於Smartphone的需求，以提供企業用戶更完善的通訊終端設備，並搭載行動企業相關較複雜的應用軟體。另一方面，Smartphone則由一般Mobile Phone產品延伸提供PIM功能，其外型類似於一般行動電話產品，使用者介面方式、顯示器大較小於Phone PDA，著重在輕巧性亦能處理基礎的e-mail與數據應用。然而隨著產品設計及技術的進步，整合性產品皆的區隔性亦將逐漸模糊。

不論是何種整合性行動通訊終端設備皆須採用開放式作業程式系統。尤其，在系統服務業者推出2.5G以上的高傳輸數據服務趨勢下，採用開放式作業系統的行動通訊終端設備將越來越多。主因係開放式作業系統具備開放式的通訊軟體層、使用者介面層和應用軟體層，因此行動通訊終端設備可依用戶需求支援各式無線通訊介面、UI介面以及載入各種應用軟體，以滿足使用者多樣化的應用需求。

目前，行動通訊終端產品開放式作業系統的領導平台包括Symbian、Microsoft和Linux。Symbian以語音應用為核心，在Nokia的支持以及主要行動通訊設備商如Samsung、Siemens、Morotola、Panasonic和Sony Ericsson的支持下，市場率維持在五成以上。Microsoft藉由多元化應用軟體支援的優勢，輔以和電信服務商及ODM廠商緊密合作改善客製化支援，從企業市場往Symbian較為強勢的消費市場蠶食，市佔率已攀升至兩成。Linux挾其低價和開放性而廣受到亞洲自有品牌廠商的青睞，不過現階段對行動通訊終端設備大廠的影響仍有限，預計至2008年Linux將可望在全球市場超過一成。其他作業系統以RIM（Research in Motion）的Blackberry OS為代表，主要係針對企業市場提供數據及語音功能，並支援Always-on且安全性高的e-mail 及SMS訊息，可連結不同的行動通訊系統如GSM/GPRS及CDMA2000。未來值得觀察的新興作業系統則屬Qualcomm推出的BREW。（作者任職於資策會MIC產業分析師）

附錄

研究範疇

本報告之研究範疇為行動通訊終端設備之開放式作業系統，研究主題為產品發展分析，研究內容包括Symbian、Microsoft、Linux和BREW四大作業系統之產品特色、大廠推廣策略、採用陣營和市場地位。

定義

開放式作業系統

可讓使用者可以隨意根據自己的需要添加新的動態應用之作業系統，其系統架構需包括開放式的Stack Radio通訊軟體層、開放式的使用者介面（User Interface）層、以及開放式的應用（Application）層。

GSM

GSM為行動通訊第二代數位系統，屬於分時多工存取TDMA系統，採蜂巢式細胞概念來建構其通訊系統，主要提供行動語音服務。傳輸採取電路交換模式，其傳輸速率為9.6Kbps。

GPRS

GPRS是架構在GSM網路下的行動通訊技術標準，運用封包交換（Packet Switching）技術進行資料傳輸，使網路資源獲得充分利用，具有恆久連線、瞬間上網、高速傳輸、以量計費優點。GPRS強化GSM的數據傳輸能力，最高傳輸速率可達115Kbps。

EDGE

EDGE為應用在GSM與TDMA系統的增強型無線模組技術，架構在GSM/GPRS網路上，採用「8PSK」調變方式，以取代目前GSM/GPRS系統所採用的GMSK調變技術，以提供384Kbps的數據傳輸速度服務。

W-CDMA

WCDMA是第三代行動電話系統的一種，由GSM網路核心發展而出之系統，由於採用分碼多重擷取系統（Code Division Multiple Access）技術與5MHz的寬頻網路，與一般所使用200KHz的窄頻GSM比較下，WCDMA的傳輸速度，室內可達2Mbits、移動時達384Kbps，藉由WCDMA可提供上網、視訊會議、聽MP3或語音傳送等服務。