手持裝置內在美之爭—嵌入式作業系統戰況風雲

2004-04-15
強調通訊功能、上網、多媒體影音娛樂等型態的手持裝置,分為PDA與智慧型行動電話,而PDA最原始的構想是想取代呼叫器,因此創造了Palm Pilot...
強調通訊功能、上網、多媒體影音娛樂等型態的手持裝置,分為PDA與智慧型行動電話,而PDA最原始的構想是想取代呼叫器,因此創造了Palm Pilot。智慧型行動電話最原始的構想是想在既有的行動電話之中加入PDA功能,因此1997年Nokia推出第一款智慧型行動電話 Communicator 9000。  

其實,談到手持裝置就不得不談到的嵌入式作業系統在其中所扮演的重要角色,無論是早期的即時作業系統,或者是加入無線功能,甚至是多媒體呈現等,都以嵌入式作業系統為重要的發展核心,其中現存的作業系統包含Palm OS、Microsoft Windows Mobile 2003、Symbian OS與Linux OS等4種,而這四種作業系統在未來到底會有什麼變化呢?  

嵌入式作業系統都是燒錄在非揮發性記憶體當中,由於其不像一般電腦的作業系統具有任意修改或升級的特質,因此被稱為嵌入式作業系統。一般來說,嵌入式作業系統以航太、國防、醫療、工業控制等應用為大宗,不過隨著資訊家電與網際網路的興起,漸漸跨入手持裝置與視訊轉換器中。  

簡單來說,嵌入式作業系統的架構分成驅動程式與韌體、Micro Kernel、中介軟體與預載之應用軟體。這樣的系統架構,從PDA一直發展到智慧型行動電話,然而並不是所有的嵌入式作業系統都包含全部,而是廠商依照當初設計的重點而有所取捨。此外,作業系統廠商必須提供開發工具給系統廠商,以便系統廠商能夠在開發過程中獲得一連串測試與驗證的方法,並針對不同市場的特質發展出所需的應用軟體。  

在手持裝置的嵌入式作業系統上,它必須擁有一些特質才能發揮其應有的優勢,以下即是針對手持裝置而設計的嵌入式作業系統基本特性:  

‧只能有少許的記憶體  

‧只能消耗較少的電量或支援較長的電池壽命,在一般PDA必須持續4至12小時連續使用,在無線PDA與智慧型行動電話必須持續2至10小時的通話時間  

‧允許使用者易於切換不同的程式  

‧支援所有類型的語音與資料通訊功能  

‧必須能夠同步,例如與PC同步的功能,或者其他產品同步處理資料  

擁有以上特質的產品包含Palm OS、Windows Mobile 2003、Symbian OS以及部分的Linux OS等。  

手持裝置嵌入式作業系統市場龍爭虎鬥  

Palm OS一直以來一直是PDA市場最主流的嵌入式作業系統,雖然它歷經Symbian OS與Pocket PC的挑戰,但是現今仍穩坐50%的市場佔有率,至於在智慧型行動電話上,由於不少廠商採用,所以也獲得18%的第二名位置。  

至於Windows Mobile 2003主要的市場分成PDA以及智慧型行動電話,在PDA市場以38%的市場佔有率屈居第二名,而智慧型行動電話以15%居於第三名。Symbian已經淡出PDA市場,全力在智慧型行動電話市場衝刺,現在約以45%的市場佔有率居第一名的位置。  

Palm OS新版本直攻多媒體應用範疇  

PalmSource於2002年推出Palm OS 5.0版,其最大的變動在於原本只支援DragonBall處理器的態度,轉向支援以ARM為基礎的處理器。此外,它也從原本16位元單工處理,轉變成32位元多工處理。  

為了向下相容性,PalmSource創造了PACE(Palm Application Compatibility Environment),使得68K指令集能在ARM上執行。Palm OS 5.0版亦屬於Multithreading作業系統,它提供支援無線技術能力,包含藍芽、802.11b、CDMA與GPRS等。  

2003年12月底PalmSource發表最新一代的Palm OS 6.0版。其新增加的功能包含允許多個應用程式同時執行、支援橫與直的顯示器、可在802.11b、GPRS與CDMA網路中漫遊、可接取 Microsoft Exchange與Lotus電子郵件伺服器,以及強化了繪圖與多媒體能力。  

Windows Mobile 2003一分為三切入市場  

Windows Mobile 2003是以Windows CE 4.2 OS為基礎發展出來的嵌入式作業系統。此外,Microsoft為了解決PDA、PDA Phone與智慧型行動電話使用不同作業系統的問題,而將Windows Mobile 2003分成Pocket PC、Pocket PC Phone與Smartphones等三個Profile。  

Pocket PC仍舊是針對PDA市場而來。功能包含從Vadim授權而來的手寫辨識系統、320x240全彩的解析度與ActiveSync 3.7等。它並提供4位PIN或Windows 2000級的字母與數字混合密碼的安全機制。至於Pocket PC Phone是提供電話應用相關功能,例如caller ID、多方通話會議以及SMS等。  

Symbian OS靠手機大廠撐起一片天  

Symbian OS是32位元多工Kernel與提供中介軟體的作業系統,而且其是針對ARM RISC設計,以及透過無線網路傳遞語音與資料通訊為主的嵌入式作業系統。Symbian OS 7.0版於2003年2月推出,其功能包括支援多模與3G行動電話、IPv6與IPsec技術、Java J2ME MIDP 2.0。  

最值得一提的是其支援多種使用者介面,包含QWERTY鍵盤、筆式觸控螢幕,以及數字行動電話鍵盤。其使用者介面來自UIQ技術與Nokia行動軟體,包含Nokia Series 40、60、80、90與CDMA平台。由於有Nokia、SonyEricsson、Siemens、Samsung與BenQ等廠商支持下,使得 Symbian OS未來在智慧型行動電話市場仍將保持第一的局面。  

Linux嵌入式作業系統虎視眈眈  

從數年前開始一直有Linux的嵌入式軟體企圖攻取當時的資訊家電市場,經過多年的修正與企業之間的合作與購併,現今已經有不少Linux軟體廠商投入以手持裝置為目標的市場。其中包含Metroworks Embedix、Modori Linux、MontaVista Linux與Trolltech Qtopia。  

Embedix與OpenPDA極具潛力  

Embedix由Lineo公司創造出來,其不僅可以支援PDA與智慧型行動電話,還支援家庭閘道器與數位電視等。2002年12月被Motorola的子公司Metroworks購併。由於之前最有名Sharp Zaurus就是採用這個作業系統,因此Embedix被認為是極具潛力的Linux作業系統。Embedix共支援x86、PowerPC、ARM與 MIPS。  

2003年7月Metroworks提出另一個嵌入式作業系統的架構OpenPDA,由於其提供整合前完整的軟體Stack,包含Embedix的軟體Stack,因此現在Sharp棄守Zaurus的Embedix嵌入式作業系統轉而使用OpenPDA。  

OpenPDA包含一完整的嵌入式Linux作業系統、GUI framework、Java執行環境,以及一些應用軟體。其支援的處理器包含英特爾的XScale系列、Sharp ARM7/9、德州儀器OMAP,與AMD Alchemy。  

MontaVista Linux應用範圍廣泛  

MontaVista Linux應用範圍極為廣泛,包含數位相機、資訊家電、智慧型行動電話、PDA、以及一些多媒體裝置。2003年3月,只在大陸販售的Motorola A760決定採用MontaVista Linux作業系統,以符合開放系統在大陸發展的趨勢。現在它只支援IBM PowerPC 405LP Arctic II/III與德州儀器的OMAP等。  

其他Linux各有市場空間  

Midori Linux是由Transmeta開發出來,且是針對小型裝置而設計的嵌入式作業系統,其比較適合Transmeta Crusoe作業系統。而Qtopia是由Trolltech開發出來的嵌入式Linux軟體,由於其包含600種應用軟體,因此2003年2月,IBM 宣布將Qtopia放入IBM自有的嵌入式Linux參考平台之中。  

市場百花齊放 未來依舊如此  

不同的嵌入式作業系統之間,現在仍然呈現百花齊放的時代,這對PC產業來說有很大的不同,相信未來仍將持續這樣的情勢。  

以現在的優劣勢來看,每個產品都有自己的特色與目標市場,例如Windows Mobile 2003在Windows產品下的企業市場最受歡迎,而且這個市場的特質對於系統整合、資訊安全比較重視,不像一般消費性市場對於價格的敏感度較高,這也是為什麼Windows Mobile 2003在PDA與智慧型行動電話的消費性市場仍舊不易打開的原因。  

在Symbian OS方面,由於當初開發的時候就是以行動電話市場為主要目標市場,因此能夠很輕易地受到一般行動電話廠商的支援,何況有Nokia這樣的大廠支援更是如虎添翼。不過,其缺乏一般企業市場相關的應用軟體,以及沒注意到美國市場的發展,因此仍舊需要努力補強,如果其能夠輕易開發美國市場,則對於以歐系為主的 Symbian OS來說,將更有寬廣的空間。  

Palm OS在PDA上的成功是有目共睹的,從早期IDC或Gartner的報告中,一直可以看到他們預測Windows CE會超越Palm OS,但是經過5年了,Palm OS仍是佼佼者。現在更是透過購併Handspring強化他們在智慧型行動電話市場的強度。此外,PalmSource透過推出Palm OS 5.0版本,正在企圖扳回他們在高階市場的頹勢。  

Linux OS以開放式原始碼為訴求的起點下,正在嵌入式作業系統漸漸獲得市場的青睞,尤其是亞太市場。根據Gartner預估,未來亞太地區Linux OS將佔嵌入式作業系統超過60%。不過,在手持裝置的嵌入式作業系統仍需要努力。2003年7月日本的松下、Sony、日立、NEC、Sharp與 Toshiba,以及南韓的Samsung和荷蘭的Philips共同成立CELF(Consumer Electronic Linux Forum)將針對Linux的缺失改善其核心程式,這將有助於Linux在未來的發展。  

主流系統已現 Symbian最被看好  

PDA與智慧型行動電話自推出以來各顯風姿、爭奇鬥艷,目前以Symbian、Palm、微軟和Linux開放式作業系統主導,外加一些採用自主開發操作系統的格局,其一舉一動皆引人注目。  

雖然全球PDA市場已經呈現持平或衰退的現象,但是在智慧型行動電話的帶動下,未來手持裝置嵌入式作業系統仍將值得期待。根據資料所示,2004年智慧型行動電話將達22,691千台,預計成長率可達106.7%。其中Windows Mobile 2003因為2003年基期較小,成長率高達108.3%,而現在市場的領先者Symbian將從2003年4.9百萬台成長至2004年9.5百萬台,成長率高達93.2%。至於Palm,因為只以美國市場為主,因此成長率只能達49.6%。  

預估智慧型行動電話隨著多媒體、手機照相、MP3音樂,以及企業市場陸續採用的帶動下,從2003年至2008年的複合成長率將高達90.9%。因為智慧型行動電話除了一般通話、傳送簡訊之外,現在還可接收秘書的傳真、為客戶發送Email、上網瀏覽和查詢資料,甚至連召開電話會議,都像在自己的辦公室裡一樣方便。  

根據預測,Symbian仍將主宰未來5年的智慧型行動電話市場,主要是因為Nokia所扮演的關鍵性角色,其不僅努力推動OMA,而且也強化企業市場,例如Nokia透過授權獲得RIM在QWERTY鍵盤的優勢,又與IBM合作執行企業辦公室應用軟體,並推出9500 Communicator,很明顯就是看中Windows Mobile 2003在企業市場的推展成功。  

至於Microsoft所推出的Windows Mobile 2003是否像其在PDA市場一樣,能夠輕易地進入智慧型行動電話,仍舊需要時間的考驗。所以根據不同市場研究機構對於Windows Mobile 2003的預測,在一些因素仍未排除之前,未來Microsoft在未來5年的智慧型行動電話市場將維持在10~15%的市場佔有率,除非 Microsoft能夠獲得更多行動電話廠商或者電信業者的支持,否則Microsoft只能在企業市場獲得Windows的愛用者青睞而已。  

至於Palm,雖然斥資1.69億美元吃下Handspring ,企圖在PDA市場之外,能獲得智慧型行動電話廠商的青睞,而Handspring的Treo產品經過多次的修改,其最受推崇的是與電信營運商之間的營運模式,因此一般相信在行動電話廠商不能強力支援的情況下,Palm必須透過電信廠商來進行銷售,例如與Sprint與Orange的合作關係,不過,這些銷售都仍僅止於美國市場,因此如何突破其他市場的障礙,將是Palm維繫其生死的主要關鍵。  

Linux在一般市場都已經卡位的情況下,仍將在智慧型行動電話殺出一條生路,尤其在亞太地區。無論是Motorola或者是NEC都已經承諾將加重 Linux在自家行動電話產品的角色,例如Motorola推出的A760就是採用MontaVista Linux作業系統,而且也將Java程式語言加入其中。基本上,會選擇Linux都是因為它們的自由性,而且利用它們可以更快、更廉價地開發出新手機產品和應用軟體,同時還可以擺脫Symbian和Microsoft的束縛,可以自行為手機產品增加新的功能,因此,根據預估Linux將能在2008年搶下15%的市場。  

沒有大一統的王者 遍地都是機會  

總之,站在不同的角度都能知道未來手持裝置的嵌入式作業系統將不可能像PC的作業系統一樣會產生大統一的局面,因此對於不同的廠商來說,都是一個機會。不過,值得注意的Java在未來扮演的角色將會愈來愈吃重。無論是NTT DoCoMo用戶數的持續增加,或者是南韓J2ME遊戲的大受歡迎,都使得Nokia、Motorola、Samsung與Sony Ericsson不得不重視Java在未來的潛能。  

此外,隨著無線技術的成熟與普及,未來整合無線功能的手持裝置將會更加重要,因此嵌入式作業系統支援不同無線通訊傳輸協定的功能,將成為裝置廠商採用的關鍵性因素。因為在行動電話與PDA的產品生命週期愈來愈短的今日,廠商都希望能夠縮短開發時間,並積極搶佔手持裝置市場,所以嵌入式作業系統的價值將從單純作業系統延伸至一整套的解決方案,如果期望第三方業者能夠開發相關應用軟體,則嵌入式作業系統廠商必須開放多一點利潤空間給其他廠商,以獲得更寬廣的支援。  

「不到最後關頭,決不能分出勝負」,嵌入式作業系統廠商必須積極在2004年與2005年景氣回轉時,獲得更多市場與廠商的青睞,否則在3G或智慧型行動電話市場大致底定的時刻,未來將很難扭轉頹勢。嵌入式作業系統廠商不僅要與時間賽跑,還必須掌握最佳時刻,我想就在這個時刻吧!  

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!