行动通讯终端设备开放式作业系统发展分析

开放式作业系统定义

过去的行动通讯终端设备生产模式是在出售就把设备所有功能都事先加载到设备上，其终端设备所採用的作业系统就是RTOS（Real Time OS），而现今及未来的行动通讯终端设备将是基于开放式作业系统，让使用者可以随意根据自己的需要添加新的动态应用。事实上，随着行动通讯网路传输速度的提升，未来许多新的应用都将透过无线方式下载，这种新的模式所带来的动态软体市场将使各种个性化应用趋于活跃，并对独立软体开发商产生冲击，而支援开放式可拓展平台的开发工具则能提供独立软体开发商一种编程友好的环境，有利于行动通讯终端设备的软体开发。

《图一　作业系统定义》

＜註:资料来源：资策会MIC；2005年7月＞

开放式作业系统必须具备的另一项特性是满足企业行动应用需求。对企业行动应用而言，行动通讯终端设备所支援的软体必须与后端PC伺服器系统连结及相容，尤其在电子邮件应用上必须能提供绝对的相容性；除了需要支援各种不同的Mail Server系统以及提供电子邮件及附加档的阅览，更重要的是能达到Hot Synch结合，能将在行动通讯终端设备上所作的软体编辑，再自动更新回原来的Mail Server或PC系统，达成完整地资料整合。此外，这些开放式作业系统资料必须着重传输的安全性，提供企业用户在办公室以外的环境仍能登入企业Intranet以及ERP和CRM等企业应用系统，在防火墙保护下的安全地存取所需资料。此外，在电池损耗完前，也要有足够的容量可自动储存最后修改的资料，防止资料流失。

开放式作业系统技术架构分析

开放式作业系统系建置在三项关键的基础条件上，分别是：开放式的Stack Radio通讯软体层、开放式的使用者介面（User Interface）层、以及开放式的应用（Application）层。

《图二　开放式作业系统架构》

＜註：资料来源：资策会MIC；2005年7月＞

首先，最底层的Hardware Specific Driver硬体驱动程式软体控制着行动通讯终端设备的硬体功能，像是面板画面显示、照相机功能、按键或手写输入功能等，由作业程式系统核心软体连结驱动程式，控制及调整行动通讯终端设备的功能。再上一层为行动通讯协定软体层与Message Signaling层，主要是和系统服务业者的行动通讯网路连结，执行行动通讯终端设备的通讯功能，以及负责终端设备与网路讯息的传输工作。这两层也就是所谓的Stack Radio层，必须提供开放式环境，使终端设备厂商或系统服务业者能任意加入Bluetooth、Wi-Fi与GPS等无线通讯应用，以及连结其週边设备如Keyboard与记忆储存等工具，即使作业系统本身未能支援，但可利用后天载入驱动软体方式，新增相关应用功能。

其次，开放式的User Interface层允许产品开发者依使用族群需求选择或建立独有的UI介面，或是允许连结至特定Portal网站，以提供使用者友善的使用环境；例如，Symbian即提供UIQ或Series 60两种UI介面供终端设备商选择。由于策略性考量，目前作业系统厂商多半坚持本身的UI介面，在设计方面提供的弹性相当有限。然而，为达到行动通讯数据服务差异化，并迎合行动通讯终端设备商和电信服务业者的客制化需求，UI客制化趋势将不可避免，预计未来作业系统软体将逐渐朝向较弹性化的设计。

最后，开放式的Application层允许产品开发者Access作业系统架构，包含FileSys、Path、Process和Input-output（IO）介面，以及其他通用与错误处理功能。开放式作业系统通常提供Toolkits并支援相容性应用与功能，可载入具相容性的3rd party应用软体。

开放式作业系统领导平台发展分析

目前，行动通讯终端产品开放式作业系统的领导平台包括Symbian、Microsoft、Linux和BREW，这些开放式作业系统除满足上述三项关键基础条件外，尚具有多工作业处理（Mulit-tasking）的能力，亦即像PC的作业系统可以同时开启或运作两个以上不同的视窗或应用软体。相对而言，针对如Feature Phone般的行动通讯终端设备所採用的Java软体，虽然已广泛应用于行动通讯终端设备，但仅能处理单一作业，无法同时间进行多工处理。因此，严格说起，Symbian、Microsoft、Linux和BREW才称的上为开放式作业系统，掌握发展未来行动通讯终端设备的软体发展趋势。

然而，这四大开放式作业系统平台亦有其各自的优缺点，以及其所建立的终端设备联盟阵营优势，这些平台都需要相当可观的投资来开发专门技术和工具，这样才能最大程度地利用这些性能。

《图三　开放式作业系统平台应用与功能分析》

＜註：资料来源：资策会MIC；2005年7月＞

《图四　全球开放式作业系统阵营分析》

＜註：资料来源：资策会MIC；2005年7月＞

Symbian

Nokia经由收购Posion取得EPOC作业系统，随后和Motorola及Sony Ericsson等行动通讯终端设备商共同携手改善EPOC后推出了Symbian作业系统。尽管EPOC为Symbian奠定了基础，但起初Symbian并没有完全贯彻「开放性」原则，受限于缺乏3rd party软体厂商支援，多数应用软体都需依靠自身开发，不仅数量较少，而且还存在相容性问题，造成作业系统升级时旧版本作业系统的软体可能无法直接使用。但是，从Symbian 6.0后问题开始逐渐获得解决，以Nokia 7610所採用的Symbian 7.0来看，不仅获得友立、Kodak等3rd party软体厂商的支援，同时亦支援PDF、DOC和XLS等PC常见的档案格式。

Symbian在2004年7月股权变动后，Nokia的持股比例从32.2％上升到47.9％，继续保持第一大股东的地位。为了力拱Symbian，Nokia试图发动产业链上的内容开发商来说服手机厂商加强採用Series 60平台，除了联合各行动通讯终端设备厂商共同支持Symbian作业系统外，还将该行动通讯终端设备平台授权给Samsung、Siemens和Panasonic，以统一各家行动通讯终端设备平台来加强开放性以及降低软体开发成本。

另一方面，Intel、Nokia和Symbian公司于2004年10月宣称合作採用Intel的技术平台Nokia Series 60的3G智慧型行动通讯终端设备以对抗微软的Windows-Mobile OS平台。Nokia并宣布调整其产品线，将Series 60介面作业系统採用由高阶产品拓展至中阶产品，以快速将多媒体数据应用广泛导入行动通讯终端设备产品。

目前，Symbian主要有三个主要智慧手机平台，分别是适于单手作业的S60、双手作业的S80和以笔作业为主UIQ平台。其中，S60的客户最多，包括Nokia、Sony Ericsson、Siemens和Samsung等业者均以S60平台进行开发。相较于其它几个智慧手机作业系统，Symbian在行动通讯终端设备的接受程度、行动通讯终端设备软体的易用性、厂商的合作等方面都有一定优势，并具有较好的开发工具和开发环境。此外，Symbian公司的股东Nokia和Sony Ericsson等几家行动通讯终端设备巨头的支援也是其他竞争对手不可企及的优势。

在未来发展机会方面，Symbian一路发展至今主要是以语音应用为核心，在数据应用方面相对较弱。虽然Symbian在目前语音为主流的应用情势下，仍是市场销售龙头，但在数据应用方面则有劲敌Microsoft紧追在后。因此，在mobile e-mail应用趋势下，Symbian开始与Microsoft 合作，使Symbian Smartphone产品皆可接收Microsoft exchage server的e-mail格式。由此亦突显出， Symbian未来可能会更广泛地利用策略联盟和更多3rd party厂商合作，以强化支援多元化的数据应用软体。

Microsoft

Microsoft将手持式终端设备的作业系统产品线划分为Pocket PC、Pocket PC Phone Edition和Smartphone三个版本（统称为Windows Mobile），其中仅有Pocket PC Phone Edition与Smartphone两个版本都能够为整合式行动通讯终端设备所採用。

Microsoft Windows Mobile OS的特点是拥有强大而灵活的操作环境，除了完整支援Microsoft自家的应用软体外，也提供完善的数据网路功能。例如，Microsoft提供丰富的软体支援像Mobile Outlook和Windows Media Player等，可以方便地通过有线或无线和PC进行资料交换。此外，Microsoft Windows Mobile OS拥有强大的生态系统支援，目前全球已有50家电信服务商和30家终端开发商採用其方案，并且还有众多的3rd party软体厂商开发相关的应用软体。最后，Microsoft还提供介面良好的开发工具，这些工具拥有广泛的开发工程师基础，因此能够针对Microsoft Windows Mobile OS产品开发出丰富的应用软体。

在系统功能方面，最新推出的Windows Mobile作业系统5.0拥有以下特点以满足多元化的传输介面和应用需要。首先，Windows Mobile OS 5.0的底层採用Windows CE .net 4.2核心，强化多媒体与多元无线通讯传输功能如Wi-Fi、GPS和VoIP。其次，配合电信服务商的数据服务，加入支援Push Email与Push-to-talk等热门行动通讯应用软体。其三，改善过去行动通讯终端设备的暂存能力不足的问题，使得终端设备在电源不足时亦能保留暂存最后输入的数据资料。最后，在数据资料的安全性处理更完善，当行动终端设备不慎遗失时，使用者可利用远端控制方式确认身分后登入，将所需资料传出或销毁以防资料被窃取。

Microsoft在Smartphone市场的竞争优势主要有三。首先，Microsoft Mobile OS拥有并整合最广泛的应用软体，尤其有许多是消费者在PC上已经非常熟悉的软体。其次，Microsoft在拥有广泛的品牌认知度，加上强大的生态系统支援，使其能够获得源源不绝的应用软体支援。最后，Microsoft本身拥有强大的技术开发能力，包括Microsoft在Speech、Mappoint位置资讯服务平台和电源管理模组等技术已经在一些Smartphone产品採用。

Linux

挟着开放式架构、授权费用低和开发资源丰富等优点的Linux在获得几家重量级手机制造商以及嵌入式Linux业者和半导体厂商的支援后，似乎Linux在Smartphone应用的趋势已经慢慢开始发酵。例如，由Motorola、Samsung、NEC和Panasonic等公司组成的CE Linux Forum（CELF）积极投入Linux研发，并计画完成C语言的API应用程式介面以及支援多媒体和Telephony等功能，以供Linux行动通讯终端设备使用。此外，上述业者亦针对Linux的一些弱点，包括核心大小、启动时间、即时性支援、安全性、电源管理等进行改善，以期推动Linux作业系统在行动通讯终端设备市场的广泛应用。

Linux最大优势是便宜和开放性，很多开发商并不希望在作业系统方案上受制于人并增加产品开发成本，因此原始程式码开放的Linux是最好的切入点。此外，许多软体厂商基于过去开发Linux桌面应用的经验而转向开发智慧型手持终端产品用软体，其中尤以中国大陆在Linux嵌入式作业系统的应用开发拥有最多的自由开发社群。另一方面，Linux的开放性使工程师可以对系统有更深入的了解，并能针对特定硬体方案和产品需求进行最佳化，透过了解原始程式码开发各类应用。

不过，Linux仍有其先天不足之处，包括入门难度高、熟悉其开发环境的工程师少、整合开发环境较差和PC的连接性较差等。虽然目前从事Linux相关应用软体开发的公司数量相当多，但真正具有很强开发实力的公司却很少，而且这些公司之间是相互独立的开发，很难实现更大的技术突破。此外，Linux在安全性、即时效能和电源管理较弱，因此Linux 厂商亦计画在2005年推出新一代具备即时性能（hard real-time）的Linux作业系统，以达到行动性效果。

目前Linux系统在整合式行动通讯终端设备市场中所佔的比例仍然微不足道，业者需要足够的软体设计能力才有办法採用Linux开发行动通讯终端设备，这对亚洲的行动通讯终端设备制造商来说需要一段学习时间。因此，Linux厂商需更强化对亚洲业者的支援，并与更多的独立软体开发商组成伙伴关系，以提供更丰富的设计资源。以乐观角度来看，随着Linux产品更走向模组化且趋向完全解决方案，俭省开发者投入的时间并降低进入障碍，Linux的採用趋势需求仍会持续成长，尤其对于亟须开发具差异化特性的行动通讯终端设备业者来说，採用其他的作业系统，所开发出来的产品人机介面的同质性非常高，无法显示出区隔性的应用，Linux亦成为业者进行产品差异化的重要选择。

BREW

Qualcomm研发的BREW（Binary Runtime Environment for Wireless）平台是结合网路管理系统、帐务系统、程式开发系统的应用发展平台，也是一种End-to-End的行动数据服务解决方案。一开始，BREW高度整合方案多数用于日本、韩国与北美等CDMA市场，由Qualcomm策略性和系统服务业者合作，将BREW内容服务推广，并提供内容服务供应商内容下载计费管理机制，协助内容供应商与系统服务业者拆帐。

BREW自从2001年1月发佈以来，截至2004年12月已在中国大陆、日本、美国及澳大利亚等24个国家推出服务；採用BREW平台的电信业者共37家，包括China Unicom、KDDI、Bell South及Telstra；支援BREW平台的手机制造商有26家，如Nokia、Motorola、Samsung及Sony Ericsson等；以BREW为发展平台的应用服务供应商则涵盖TDK、SEGA、SonyMusicMobile及Yahoo等共211家业者（见图五）。从应用程式的开发设计、服务内容的提供、行动通讯终端设备制造商、系统服务业者及到用户端的服务，BREW已形成完整的价值链，有助于市占率的提昇。

《图五　全球BREW作业系统採用分析》

＜註：资料来源：BREW，资策会MIC整理，2005年7月＞

BREW的系统架构如图六所示。服务内容开发商须先下载并安装基于C/C++所开发的BREW SDK（Software Development Kit）。在正式上线前，服务内容开发商须先将服务内容经过Qualcomm的TRUE BREW测试认证，确保服务内容在整个系统处理过程中能够保有内容的完整性。再来，UAM（Unified Application Manager）会将认证过的服务内容，经过存有所有交易资料及定价资讯的交易管理系统（Transaction Manager），存放到服务内容下载伺服器 （ADS, Application Download Server），以便使用者可以根据手机上的选购单选择有兴趣的服务内容。在上述过程中，採BREW平台的行动通讯终端设备制造商在硬体上不需要额外增加或更改设计。

在程式开发环境方面，BREW在行动通讯终端设备的作业系统提供一个API应用函数集，令内容服务开发商能建立适用于行动通讯终端设备的应用软体。电信服务业者则利用BREW平台所提供的功能，管理伺服器的各种应用程式、相关的元件、定价及帐务系统等。对行动通讯终端设备来说，BREW是介于应用软体和专用积体电路之间的中介软体，因此内容服务开发商能在不用关心採用何种设备晶片或是无线传输介面的情况下採用BREW的API撰写相关应用。目前，BREW可以用JAVA、C或C++来开发应用；包括IBM和Insignia均在BREW环境下推出JAVA开发工具，HP也将其MicrochaiVM平台转向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则可依功能需求增加任意组合的弹性架构。此外，BREW支援多元的行动通讯终端设备，包括Voice、Feature和Smart Phone。

《图六　BREW作业系统平台结构》

＜註：资料来源：BREW，资策会MIC整理；2005年7月＞

《图七　BREW作业系统之程式建构环境》

＜註：资料来源：Nomura，资策会MIC整理；2005年7月＞

全球开放式作业系统市场佔有率分析

目前行动通讯用开放式作业系统的市场地位呈现一大三小的局面。其中，Symbian以语音应用为核心，在Nokia的支持以及主要行动通讯设备商如Samsung、Siemens、Morotola、Panasonic和Sony Ericsson的支持下，Symbian的市场率一向维持在五成以上。

Microsoft藉由多元化应用软体支援的优势，试图将行动通讯终端设备变成小型的PC，以将其在PC的主导优势延续到行动通讯终端设备。除了相继推出Win CE、Pocket PC 2002及Windows Mobile 2003 for Pocket PC and Smartphone等作业系统外，Microsoft持续与Operator 及ODM厂商紧密合作，并大幅改善客制化支援，试图从企业市场出发逐渐往Symbian较为强势的消费市场蚕食。截至2004年，Microsoft作业系统在全球市场採用比重已攀升到二成，预估到2007年将可超过三成以上市场。

Linux挟其低价和开放性而广受到亚洲自有品牌厂商的青睐，不过现阶段对行动通讯终端设备大厂的影响仍有限，主要以Motorola针对中国大陆市场以及Nokia在2005年推出的Linux Smartphone产品最具代表性。除此之外，多家大厂Linux Smartphone仍处于研发阶段，但在提供嵌入式Linux商业版本与支援服务的业者积极投入下，逐渐发挥其客制化与成本优势，预计未来採用比例将持续升高，至2008年Linux将可望在全球市场超过一成。

相较下，以PDA终端设备产品出发的Palm OS受到Symbian和Microsoft两大阵营的夹击，在行动通讯终端设备产品的表现不如预期，除了无法维持在传统PDA产品的作业系统市场龙头地位，亦无法攻进Smartphone市场。目前，PalmOne Treo的Phone PDA产品线为採用Palm OS的代表，其余採用的厂商仍相当有限。

其他作业系统以RIM（Research in Motion）的Blackberry OS为代表。Blackberry搭配在专属的Phone PDA产品，主要系针对企业市场提供数据及语音功能，并支援Always-on且安全性高的e-mail 及SMS讯息，可连结不同的行动通讯系统如GSM/GPRS及CDMA2000。为了扩充市场，RIM正积极寻求合作伙伴，推展Blackberry平台技术授权。例如，许多Microsoft OS Smartphone产品都与RIM策略联盟，计划利用Blackberry的技术提供更符合企业用户需求的行动通讯终端设备。

《图八　全球开放式作业系统厂商佔有率预估》

＜註：资料来源：资策会MIC，2005年7月＞

结论

未来的行动通讯终端设备的发展将强调产品多元化的整合，从语音导向逐渐走向数据导向，将整合传统PDA的PIM（Personal Information Management）功能，逐渐将产品价值转向数据或多媒体应用层面。为因应市场对整合性产品的需求，相关产业领域的厂商纷纷推出不同手持式整合性产品，像是整合数据及语音两种应用于同一装置的Wireless PDA及Smartphone等整合性通讯终端设备。估计全球整合性通讯终端设备市场规模在2005年将达到5千8百万台，到2007年将突破1亿台关卡。

《图九　全球智慧型行动通讯终端设备市场规模预测》

＜註：资料来源：资策会MIC；2005年7月＞

整合性行动通讯终端设备依照使用者族群的不同需求，各自表现在不同的设计取向，像是Phone PDA是由PDA延伸提供无线接取数据或行动电话功能的产品，外型类似于PDA，并具有手写输入或语音辨识功能，而显示萤幕及电池容量需要皆大于Smartphone的需求，以提供企业用户更完善的通讯终端设备，并搭载行动企业相关较复杂的应用软体。另一方面，Smartphone则由一般Mobile Phone产品延伸提供PIM功能，其外型类似于一般行动电话产品，使用者介面方式、显示器大较小于Phone PDA，着重在轻巧性亦能处理基础的e-mail与数据应用。然而随着产品设计及技术的进步，整合性产品皆的区隔性亦将逐渐模煳。

不论是何种整合性行动通讯终端设备皆须採用开放式作业程式系统。尤其，在系统服务业者推出2.5G以上的高传输数据服务趋势下，採用开放式作业系统的行动通讯终端设备将越来越多。主因系开放式作业系统具备开放式的通讯软体层、使用者介面层和应用软体层，因此行动通讯终端设备可依用户需求支援各式无线通讯介面、UI介面以及载入各种应用软体，以满足使用者多样化的应用需求。

目前，行动通讯终端产品开放式作业系统的领导平台包括Symbian、Microsoft和Linux。Symbian以语音应用为核心，在Nokia的支持以及主要行动通讯设备商如Samsung、Siemens、Morotola、Panasonic和Sony Ericsson的支持下，市场率维持在五成以上。Microsoft藉由多元化应用软体支援的优势，辅以和电信服务商及ODM厂商紧密合作改善客制化支援，从企业市场往Symbian较为强势的消费市场蚕食，市佔率已攀升至两成。Linux挟其低价和开放性而广受到亚洲自有品牌厂商的青睐，不过现阶段对行动通讯终端设备大厂的影响仍有限，预计至2008年Linux将可望在全球市场超过一成。其他作业系统以RIM（Research in Motion）的Blackberry OS为代表，主要系针对企业市场提供数据及语音功能，并支援Always-on且安全性高的e-mail 及SMS讯息，可连结不同的行动通讯系统如GSM/GPRS及CDMA2000。未来值得观察的新兴作业系统则属Qualcomm推出的BREW。（作者任职于资策会MIC产业分析师）