行動電話觸控技術與無線通訊技術發展關鍵

Android(圖左)與iPhone(圖右)均是目前最熱門的智慧型手機

前言：行動電話市場，在 Apple iPhone 產品推出後，重新將裝置的硬體規格重新定義，觸控與無線上網應用已成必備功能，加上精緻人性的人機介面設計，造成行動電話產品規劃的跟風，其實如觸控螢幕、多點觸控與人機介面概念，在行動電話設計中已行之有年，然而，在 iPhone 推出與 android 跟進，才讓消費者重新體認這些技術所帶來的便利性 ...

近來行動電話發生的大變革，除了是智慧型行動電話的系統平台之爭，讓市場目光大多集中在智慧型行動電話上頭，但智慧型行動電話所整合的觸控技術、行動運算、通訊技術，也成為 feature phone 改版的關鍵重點，從選用元件與解決方案不斷升級，也讓行動電話的使用體驗不斷提升，甚至讓 feature phone 也能有接近或媲美智慧型行動電話的操作體驗。
系統平台競爭趨於白熱化

而由智慧型行動電話點燃導火線的系統平台之爭，在 2009 年等於是競爭最激烈的一年，不但 Apple iPhone 平台快速搶佔智慧型行動電話市場霸主地位，而 Google 主導以開放平台角度出發的 Android 平台，在 HTC 、三星與後繼越來越多硬體業者揚言加入並推出新品，已對 Apple 形成一股強大的壓力，形成封閉平台與開放平台的市場競爭。

而在這兩強競爭的同時，反而長時間經營智慧型行動電話的 Microsoft Windows Mobile 、 Symbian 等系統平台，似乎已處於弱勢的邊緣化角色，正力圖自 Apple iPhone 或 Android 競爭平台汲取成功經驗。例如， Microsoft 正進行將線上軟體商店整合進 Windows Mobile 系統中，但實用性如何？能否創造如 Apple iPhone 與 Android 的銷售熱潮，仍有待觀察。

觀察 iPhone 或 Android 行動電話之所以會快速竄出的原因，在於 iPhone 整合便捷的無線網路技術與軟體安裝、取得平台，讓用戶可以依個人需求，在自己的行動電話上整合如 Web browsing 、 Social Networking 、 IM 等服務，而豐沛的 Game title 也是讓其擄獲人心的關鍵。至於 Android 除了開放平台讓行動電話製造商大幅壓低作業系統的成本， Android 完整整合 Google 線上服務的優勢，也是目前大量 Windows Mobile 平台硬體開發者紛紛轉投入資源開發 Android 行動電話的關鍵。

電容式觸控技術竄出

據調查機構 iSuppli 調查顯示，多重觸控的面板市場需求，將從 2007 年的 1 億多美元，預估 2012 年成長至 4 億美元以上，年複合成長率超過 3 成！而其中造成此瘋狂成長的關鍵，應是 Apple iPhone 推出再將觸控技術應用推向高峰，使沿用許久的行動電話人機介面有了全新的風貌。

觀察目前台面上的螢幕觸控技術，電阻式觸控是市場應用量最大的一種觸控解決方案，但早期電阻式觸控會有透明度與觸控感測靈敏度的技術限制，即便如此，電阻式觸控狹成本優勢，目前在高階觸控整合的至智慧型行動電話、高階 feature phone 仍相當常見。而反觀電容式觸控，早期技術較無法克服環境因素，在新技術不斷推陳出新，讓電容觸控面板有與電阻式觸控一較高下的機會，但在關鍵的「成本」問題，仍影響新設計案導入電容式觸控面板的意願。

電容觸控面板技術，早在 1990 年 IBM 與 Logitech 就曾提出多點觸控的設計概念，多點觸控雖不是 Apple iPhone 首創，但至少 Apple 率先大量導入並整合人性化的人機介面設計，讓行動電話操作完全可運用手指完成，而不需觸控仰賴觸控筆或外接裝置輔助，讓行動電畫的行動應用更具實質效益，掀起業界先後導入電容觸控面板設計熱潮。

GPS 導航成為高階行動電話初階應用

而在各款高階智慧型行動電話，在規格面均能發現 GPS 整合的設計，透過 GPS 元件整合，可讓行動電話也能具備 PND 個人導航應用目的，但 GPS 的導航應用，目前發展有略為趨緩，因為除了 2D 、 3D 導航外，其發展性有限，也可以說可衍生的服務如 TMC 之類的交通輔助系統，該有的也都有廠商分佔市場。

近來比較熱門的就數 LBS 與 AR 應用，其設計是將 GPS 整合網路接取，建構更縝密的 LBS(Location-Base Service) ，甚至整合 Augmented Reality 擴增實境應用，而這些加值應用不只需要 GPS 元件提供定位資訊，軟體另需電子羅盤、 MEMS 元件與更強的影像處理器，創造更即時、迅速的互動體驗。

Wi-Fi 行動電話定位極具潛力

即便 GPS 定位技術已經是相當普及的應用，幾乎中、高階行動電話的必備元件，但實際上 GPS 在屋簷下、地下室、室內都仍會碰到無法定位的窘境，相對限制了目前熱門的 LBS 與 AR 應用，雖然已有業者推出透過模擬或是軟體的方式補強，但畢竟其定位準確度仍有相當程度的差異。

Wi-Fi 技術可以說是比 GPS 更普及的無線技術，雖然其技術目的在於傳輸資料，但實際上也可衍生多元的應用方式。但 Wi-Fi 定位必須有環境上的支援才能具備應用效益，例如，室內環境預設的 Wi-Fi AP 位置並不會隨意變更，或是建物直接設立專為定位用途設置的 AP 裝置。例如 Wi-Fi 定位系統開發商 Skyhook 就有推出 WPS(Wi-Fi Positioning System) 技術，運用 Wi-Fi 可穿牆與訊號強弱差異，以多 AP 估算手持裝置用戶在室內的確實位置，這個概念用於將 LBS 延伸至 Mobile Location-Base Service 為其應用關鍵。
低功耗接取上網設計

在運算量與整合元件越來越多的情況下，要達到不影響行動電話的基本應用要求，其關鍵就在如何降低整體功耗，在搭配各式節能的設計手段下，也不至於影響行動電話的正常維運。目前熱門的 iPhone 與 Android 兩大行動電話平台，均是採行類似 Linux(iPhone 為簡化版本的 Mac OS X) ，如何在 Linux 架構下提供節能設計，已成為產品的成本與使用體驗決勝關鍵。

以系統觀的角度觀察，在低功耗的設計需求下，在硬體元件的部份即必須考量 PCU controls 、 Clock gating 、電源轉換控制等關鍵問題，另還需針對處理器運算、電源模式、休眠管理、關機等多種電力使用模式，需有對應設計。除硬體元件的了解需要更深入外，對於軟體於系統端的控制設計，也是接取上網功能運行中能否穩定提供服務的關鍵。