PND将成为车用GPS大众化的催化剂

　　本文根据美国研究机构Telematics Research Group以导航系统与汽车之间的相融度(Interfaced with auto data bus)与双向通讯的能力(2-way communications capabilities)，同时以车用GPS属于嵌入式/固定式或便携式产品，将GPS接收端设备区隔为两大类四项产品。

　　如图1所示，第(I)类产品属于嵌入式/固定式车用GPS，产品特色主要是以数字广播、卫星通讯与行动通讯等无线通讯技术与信息技术，以汽车作为与外在环境资源如信息(卫星定位、导航、追踪、新闻、气象与股市信息等)与多媒体(数字广播、数字电视、在线游戏)，进行单向或双向的传输的接收端设备，发展至今代表性系统产品为Telematics系统;第(II)类产品属于便携式车用GPS，代表性产品为宇达电(Mio)的“Mio A700”与“Mio A701”以及ASUS所推出的“P535”，产品特色主要是整合手机、PDA与GPS，同时具备行动通讯及GPS卫星接收功能的产品;第(III)类产品属于便携式车用GPS，表性产品为宇达所推出“Mio169”与“Mio269”、华硕推出的“A636”与“A632”以及由多普达推出的“P100”等产品，产品特色主要在于PDA整合GPS(包含主动式：采用蓝牙、RS232或USB接收方式，以及被动式产品：PCMCIA、CFIO、SDIO);第(Ⅳ)类产品属于嵌入式/固定式车用GPS，代表性产品Panasonic的“CD-DV2300 DVD Navi System”、Alpine的“NVE-N077PS DVD Navi System”、Clarion的“NAX-9500E Hybrid Navi System”、Kenwood的“NV-D9032 DVD Navi System”以及Garmin的“StreetPilot III Deluxe”等，产品特色主要整合车用CD、DVD或广播设备及GPS的产品。

图1 车用GPS产品四大产品区隔

　　便携式车用GPS未来将扮演车用GPS市场成长的推手

　　整体车用GPS市场出货量方面，包含固定式/嵌入式车用GPS(Telematics、DVD/CD、FM Radio型车用导航系统)与便携式车用GPS(纯GPS、PDA整合GPS、Smart Phone整合 GPS与PDA以及AGPS手机)推估，预估全球整体车用GPS产品，将由2004年1,063万台成长至2010年8,811万套，如图2所示;车用GPS产值方面，随着GPS 芯片价格由2002年的25美元下滑至2005年14美元及2006年的12美元，GPS手机出货量攀升，2004年日本政府将GPS列为手机基本配备，2005年美国FCC规定销往美国的手机都需具备GPS功能，便携式GPS出货量由2004年仅315万台成长至2010年7,355万台，带动整体车用GPS产值由2004年仅106.3亿美元成长至2010年的881.1亿美元，如图3所示。

图2 2004年至2010年全球车用GPS出货量

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图3 2004年至2010年车用GPS产值预估

　　区域市场分布方面，由于日本、韩国及亚太地区行动服务发展较欧、美成熟，加上GPS芯片价格下滑、芯片体积由3颗整合至单颗以及耗电量因制程及电源管理设计提升，因此较偏重于便携式车用GPS产品，根据Masterlink Securities指出，2004年至2008年地域广大的北美及欧洲市场，车用GPS出货量合计占有全球嵌入/固定式车用GPS出货的90%，预期随着2008年北京奥运及2010上海世界博览会，中国车用GPS需求比重可望自2007年起逐渐攀升，预估至2010年可望占有全球嵌入/固定式车用GPS出货的8%~10%约116.5万台至145.6万台，为全球嵌入/固定式车用GPS成长幅度最大的区域，如图4所示。

图4 2004年至2008年全球车用GPS市场分析

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　　嵌入式/固定式车用GPS朝Telematics系统发展

　　嵌入式/固定式车用GPS可分为Before Market(或称Original Equipment，OE)与After Market，Before Market(BM)即一般所谓由原厂或销售商预先安装的原装市场，After Market(AM)即所谓车辆售后由消费者自行购买并安装的改装或零售市场，根据IEK研究报告指出，2004年至2010年全球嵌入式/固定式车用GPS系统，随着美国E-911与欧盟E-112政策激励，BM/OE与AM出货比重已由2004年以前的65%与35%改变成85%与15%左右，全球BM/OE车用GPS出货量将由2004年的572.9万部套成长到2010年的1,214.2万套，年复合成长率为12.5%，AM车用GPS出货量方面，将由2004年的175万台成长至2010年的241.7万台，但在年复合成长率方面仅5.5%，如图5所示。

图5 嵌入式/固定式车用GPS BM与AM出货量与成长率
单位：千台，%
来源：IEK，2006/6

　　同时不具备与汽车之间兼容及无法具备双向通讯能力的车用GPS产品，短时间将失去市场竞争优势

　　车用GPS未来发展趋势除车辆定位导航(提供行车信息如车况报导、旅游信息与规划最佳行车路径等)、车辆追踪(个人保全如防盗追踪等)与车队管理(物流车队管理等)三大核心诉求，同时兼具与汽车间兼容度与双向通讯能力的车用GPS产品，才具备市场发展潜力。如图6所示，位于第Ⅳ象限的车用GPS产品尽管近来随着车用多媒体系统的蓬勃发展，Panasonic、Kenwood与Clarion等厂商纷纷推出整合DVD播放器功能、数字广播系统(DAB)与DVD型汽车GPS系统的产品，为初期多以DVD内存的地图、旅游信息、导航与导览信息的产品加值，不过由于产品仍无法与汽车兼容提供行车状况信息，加上产品售价高达1,500美元至2,500美元，未来将随着Telematics系统产品售价下滑与TSP业者服务方案价格的费用合理化，逐渐失去市场优势。

图6  车用GPS未来发展趋势

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　　近来有欧洲厂商推出TMC(Traffic Message Channel)数字路况广播系统(RNS，Radio Navigation System)，该系统产品主要通过3G、GPRS或802.11通讯传输技术，使用者可自行设定更新的频率与FM Radio Data System(RDS)连结，透过TMC-enabled的导航系统提供驾驶动态路经指引，以及提供驾驶行车路径上如遇交通事故时另一最佳替代路径等信息，由于目前该服务是透过该系统高效能的数据压缩技术，实际传输的数据量极小，即使长时间使用，也不致产生太多的通讯费用，目前已在欧洲包括德国、法国、英国、匈牙利、西班牙、奥地利与荷兰等国家提供此服务，未来将增加至20个国家以上，另外目前除了广播传播网络，已有厂商推出同时将数字广播(DAB)网络、行动网络及GSM/GPRS行动网络整合至TMC信息传输方式，未来此款费用低廉的单向车用GPS在欧洲市场可望崭露头角，如图7所示。

图7 TMC服务模式
来源：TMC

　　同时兼具与汽车之间兼容及双向通讯能力的Telematics，未来势必成为嵌入式/固定式车用GPS主流产品

　　由于Telematics基于汽车的无线通讯技术与信息技术，以汽车为主体作为与外在环境资源如信息间单向或双向的传输的互动系统，目前发展的模式基本上可将其分为汽车定位系统(GPS)与信息存取(Access)两部分，GPS系统运作模式方面，主要透过其内建具有广播、微波与卫星之三向接收与发射天线与卫星连结，透过卫星的三角定位法，以Telematics系统内建的GPS系统与地理信息系统(GIS)，以地形图(3D)或平面(2D)地图方式，提供汽车驾驶员车辆行驶中车辆行进方向的导航指南，信息接收运作模式方面，主要通过行动通讯网路(GSM、GPRS或3G)与后台客户服务中心或信息提供业者进行信息(交通、旅馆、娱乐、气象、订票等信息)的双向接收与传送。

　　Telematics系统与其它三类产品不同之处除卫星定位、汽车防盗与道路救援功能外，兼具道路救援、自动防撞系统(通过汽车外围sensor或雷达，感应车与车间安全行驶距离)、车况掌握(车辆性能与车况之自动侦测、维修诊断等)、个人化信息接收(收发电子邮件与个人化信息等)与多媒体娱乐信息接收(高画质与高音质的视听设备、游戏机、上网机、个人行动信息中心、随选视讯等)等，兼具行车安全、保全与娱乐等功能，随着汽车电子化比重增加，未来在车用GPS发展领域上具有关键性的定位。

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　　PND为车用GPS出货量与产值成长的动力来源

　　如图8所示，全球PND出货量随着GPS手机出货持续攀升，预估将由2004年的241万台成长至2010年的7,355万台，至于各市场出货比重分布，随着欧洲与北美市场PND市场逐渐趋于饱和，中国因举办2008年北京奥运及2010年上海世界博览会，以及中国市场具备欧、美地域广大及平均开车时间长等特性，整体PND出货比重将由2004年北美及欧洲合计占70%至75%下滑至2010年70%以下，而亚太地区将因中国市场因素，由2004年的不到20%成长至2010年接近30%，可以预期亚太地区为未来GPS手机高速成长最大的市场区域，如图8、9所示。

图8 2003~2010年PND出货量及成长率
资料来源：IEK，2006/10

图9  2004~2010年全球PND出货量分布比重
资料来源：IEK，2006/10

　　各式PND于各市场区域出比重方面，由于北美及欧洲市场区域广大，特别是欧洲地区语言文化差异性高，因此北美与欧洲市场PND产品类别出货比重，依序为纯GPS、GPS手机与PDA整合GPS的产品，相对于北美及欧洲市场，亚太地区由于行动通讯服务发展成熟、3G手机渗透率优于其它地区以及日本政策性激励的结果，目前日本与韩国地区PND出货比重不同于欧、美依序为GPS手机、纯GPS及PDA整合GPS的产品。

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　　纯GPS为来将以专业运动休闲市场与入门级车用导航市场为主

　　目前便携式导航设备(Portable Navigation Device，PND)中纯GPS产品，应用领域在于登山、潜水、极限运动与飞行等专业性休闲活动市场为主，产品功能设计方面着重于定位及搜寻，主要在于协助登山者遇山难等意外事故时，救助单位可通过GPS产品上的卫星讯号发射装置，得知发生事故人员所在地的经纬度信息，此类产品由于多整合对讲机或卫星电话功能，加上应用领域着重于低定位误差，所以目前此类产品仍以专业卫星定位系统厂商如Garmin与TomTom等为主，产品特色方面与目前GPS最大不同之处在于图资方面是以等高线电子地图或/与电子海图方式呈现，且定位误差为目前所有GPS产品中最低的产品，代表性产品为Garmin的”GPSmap 60CSx”与”GPSMAP2010/2010C”，因为产品以特定族群市场为主，为目前纯GPS中出货量最稳定的产品;此外纯GPS包括单纯GPS接收装置与电子地图的组合产品，特色方面主要是通过简单的操作接口降低年长驾驶对科技产品的排斥，产品诉求以导航与行车安全为主，为入门级的GPS接收产品，面对高龄化的全球人力结构，入门级的纯GPS市场未来潜力不容轻忽，预计整体纯GPS产品出货量，将由2003年42万台成长至2010年的4,441万台的规模，如图10所示。

图10  2003-2010年各类型PND出货量及成长率
资料来源：IEK，2006/10

　　PDA GPS产品未来将面临GPS手机严重挤压

　　虽然PDA市场自2002年起面临SONY等厂商陆续退出，HPQ、Acer、ASUS与Palm等PDA厂商仍积极致力于在既有功能上增加其附加价值以提振萎靡不振的市场，其中以整合主动式(蓝牙、RS232或USB)或被动式(外插PCMCIA、SDIO或CFIO接面接收模块) GPS接收模块的PDA或Pocket PC产品为近来最热门的产品，不过由于GPS接收模块信号接收质量不佳定位误差仍超过30公尺，加上因芯片价格过高而影响其整体售价，初期虽备受期待但最终仍无法获得消费者的青睐，尽管PDA或Pocket PC定位误差问题随着2004年SiRF第二代与第三代GPS接收芯片的问世，大幅提升定位误差至15公尺，不过随着PDA手机整合GPS以及GPS手机陆续推出，PDA/Pocket GPS产品逐渐面临功能价值降低与产品定位逐渐模糊等困境，2005年底起即遭受GPS手机的挤压而影响其出货，预估PDA/Pocket PC GPS产品将由2003年的189万台微幅成长至431万台，为PND中成长量及幅度最小的产品，如图10所示。

　　GPS手机为众家厂商垂涎的市场

　　由于手机通信易受地形、基地台建置密集度与建筑物位置等限制而影响其信号质量，在行动电话普及率极高的现在，假使汽车驾驶在基地台覆盖不高的偏远地方面临交通事故，会因信号接收不良而影响其救援的时间，自1996年起美国联邦电信委员会(FCC)即颁布E911条款，开始要求在美国销售的手机业者需加装GPS，不过受限于当时GPS接收芯片高达25美元以上，加上GPS技术尚未成熟，手机内建GPS芯片的产品比重低于2%。

　　随着GPS芯片由2004年的25美元下滑到2006年约12美元，预估至2008年可望进一步下探8美元，且在TI、Qualcomm、Motorola、 Philips、ST Microelectronics、Zarlink、SiRF等积极投入GPS 芯片与模块等相关产品的研发与生产，GPS芯片架构由三芯片朝双芯片及单芯片发展减少GPS模块尺寸及在PCB上的面积，AGPS已突破以往 GPS 卫星定位讯号直视线 (line of sight) 与过去仅支持 CDMA 的限制，且可补足GPS讯号在大楼林立的都会区及室内，会音讯号减弱或产生多重反射干扰等问题的，根据iSuppli研究报告指出，GPS 的内建功能在2004 年占整体手机总数的4%，至2005则提升到12%，成长率高达272%，预估2006 年GPS 在手机的渗透率可达18%，若以2006年手机预估出货量为9.9亿支来计算，2006年内建GPS 功能的手机可高达1.7 亿支。根据SiRF CEO Michael Canning表示，未来三年内将会有60%的手机提供GPS功能，CDMA技术大厂Qualcomm产品管理资深总监Robert Rovetta表示，由于手机加入GPS芯片也不到四年的时间，因此GPS的大众市场才刚跨出一步。

　　现阶段GPS芯片仍面临诸多难题有待解决

　　美国政府于1994年投入四至五亿美金于全美25处建置WASS，主要目的在于通过收集大气层与电离层对GPS干扰的资料以修正GPS定位误差，且美国政府于海岸建立50个DGPS站，因此以目前手机GPS进内建GPS接收功能，定位误差方仍高达15公尺以上的情况，未来在手机GPS产品的设计方面，需将WASS与DGPS考虑进去，才能将手机GPS定位误差值降至3公尺以下。

　　由于GPS必须在直视线的情形下才能接收卫星讯号，因此，一旦进入室内或在高楼林立的都会区中，将会严重干扰GPS的准确度，甚至收不到定位讯号，所以GPS须与AGPS等技术持续的整合，以提升定位精准度。最后由于手机内建GPS芯片目前仍面临GPS芯片于尺寸、价格、耗电量、成本、效能、开机联机时间短与定位精确度等挑战，GPS芯片厂商如何与手机芯片厂商合作，将成为未来手机GPS成长最为关键的因素。(本文选自台湾《零组件》杂志)