導論
2005年Bluetooth晶片出貨量較2004年大幅成長82%,主因為MP3音樂、行動數據及電腦資料傳輸等三項應用需求所推升。在PC/NB之應用方面,由於軟體VoIP之語音傳輸模式日益普及,也間接帶動個人電腦市場之Bluetooth銷售;此外,在汽車之應用市場方面,透過Bluetooth行動電話搭配GPS的應用模式,使得全球三大汽車廠商逐漸導入汽車自動故障診斷及電子導航系統,藍芽運用未來市場可期。
另一方面,藍芽技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group, SIG)已宣佈納入WiMedia Alliance的MB-OFDM UWB (多頻帶OFDM超寬頻) 技術,預計在2007年第二季推出Bluetooth 與UWB方案整合晶片組原型,因此,本篇將以全球前三大Bluetooth晶片廠商CSR、Broadcom與Infineon之產品發展策略及藍芽整合UWB技術兩方面來探討藍芽未來發展。
全球Bluetooth晶片市場發展現況
市場規模
以全球Bluetooth晶片市場規模發展來看,2005年全球Bluetooth晶片出貨量為286百萬片,其中因行動電話內建Bluetooth比重逐漸上升,帶動行動電話Bluetooth耳機的熱賣。個人電腦因Skype等IM語音傳輸日益普及,也間接帶動個人電腦Bluetooth接收器的銷售。預計2006年全球Bluetooth晶片市場規模會持續成長,預計達到427百萬片。
<註:資料來源:資策會MIC;2006年5月>
在區域市場方面,歐洲Bluetooth行動電話的普及率為全球之冠,在2005年歐洲所售出的行動電話,約有40%配備Bluetooth。而在美國市場方面,由於北美行動通訊服務公司Cingular Wireless已搭售Bluetooth行動電話,未來美國的行動電話服務商也將提供相關服務,並搭配Bluetooth耳機進行銷售。
應用產品
Mobile Handheld
自2005年起,Bluetooth內建行動電話的比例有逐年上升的趨勢,在需求方面,3G時代的來臨、MP3音樂及行動數據傳輸應用需求推升;而在汽車應用方面,新興Bluetooth行動電話具備汽車用電子導航與汽車自動故障診斷功能。在供給面,Bluetooth SIG推出 EDR (Enhanced Data Rate)版本將傳輸速率提高至3Mbps,其次,晶片價格走低,也帶動行動電話內建Bluetooth比例增加,使得行動通訊裝置成為Bluetooth晶片最大之應用領域。
PC
自2005年隨著EDR+V2.0版的推出,因Data rate的提升,刺激了NB內建Bluetooth的需求。目前包括HP、IBM及Dell等NB大廠,其2005年推出之新機種均已內建Bluetooth。
CE
在消費性電子方面,Bluetooth晶片的應用,包括了耳機、MP3音樂播放器、遙控車、遊戲機等。目前Bluetooth耳機走入立體聲音效的應用,因此,具備無線立體聲耳機、立體聲行動電話免持聽筒、DVD 視聽(A/V)設備、個人音響、電視與PDA等,將帶動個人無線區域網路的熱潮。
應用產品趨勢
目前Bluetooth產品主要應用在語音及音訊市場,其中以行動電話相關產品佔最多,預估在2004~2008全球Bluetooth晶片產品中,Mobile Phone 與 Mono Headset的Bluetooth應用約佔七至八成,其他如應用在 Notebook、USB Dongle 等產品銷售量的表現亦較2004年成長許多。由於Bluetooth支援行動電話間資料傳輸以及免手持功能,未來行動電話對於Bluetooth晶片需求的發展對Bluetooth整體巿場仍具有關鍵性的影響,亦帶動相關產品的成長。另外,在消費性電子方面,由於傳輸速率上的限制,Bluetooth應用在Digital Cameras並不普及,有較明顯成長的產品則為:MP3、Stereo Headsets及 Games。
未來可攜式產品將成為Bluetooth應用主要成長動力,包括行動電話、車用裝置、PDA、無線(立體聲)耳機、可攜式多媒體遊戲機與無線麥克風等無線立體聲耳機。筆記型電腦、鍵盤,加上MP3、FM廣播的應用崛起,都是驅動Bluetooth在可攜式產品市場成長的重要因素。
晶片廠商競爭態勢
全球Bluetooth主要晶片廠商為CSR(Cambridge Silicon Radio)、Broadcom、Infineon與Philips等,其中在2005 CSR為最大領導廠商,其佔有率達到59%,其次則是Broadcom、Infineon、Philips等廠商,產業集中度相當高。
<註:資料來源:資策會MIC;2006年5月>
以下以CSR、Broadcom與Infineon三大晶片領導廠商來探討藍芽產品運用。
CSR藍芽產品應用
2005年CSR的藍芽晶片應用於各種產品,如:手機、耳機麥克風及MP3等產品,其中手機用耳機滲透率達85%、筆記型電腦為83%與手機為55%,其音訊系列晶片產品已被眾多系統廠商所採用,並強調其立體聲功能可與WLAN共存的特性。其產品除了集中於耳機及筆記型電腦應用市場,在汽車、遊戲機上的應用皆有所投入。此外,CSR近期的產品發展方向為消費性電子,如:立體聲耳機等,未來CSR更朝向藍芽晶片產品應用多元化的方向努力。
除了藍芽晶片外,另一方面開發出支援其他單晶片無線通信標準的專門技術,如:Wi-Fi 技術(IEEE802.11),推出了UniFi兩種版本,以支援802.11a/b/g標準的單晶片解決方案,以平均6~10美元的價格搶攻消費性、電腦及可攜式市場。2005年推出晶片組"BlueCore5",其符合藍芽Bluetooth V2.1規格,並預計於2006年底之前,推出的晶片組"BlueCore6"樣品,其符合藍芽Bluetooth V3.0規格。
(表一)
表一、CSR單晶片Wi-Fi解決方案
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版本 |
UniFi-1 Portable |
UniFi-1 Consumer |
頻率 |
802.11b/g單頻 |
802.11a/b/g雙頻 |
封裝 |
5.8 x 6.4mm的CSP |
8 x 8mm的BGA |
產品應用 |
手機與其他小型可攜式產品 |
嵌入式消費應用 |
Module成本 |
6.96美元 |
9.98美元 |
元件構造 |
皆整合了RF、調變器、基頻與MAC |
Broadcom藍芽產品應用
Broadcom目前的產品應用有手機、電腦、滑鼠、鍵盤、汽車、PDA與遊戲機等手持式裝置。其中無線滑鼠與鍵盤的使用者與日增加,因此,推出全新藍芽晶片,供藍芽無線鍵盤與滑鼠所用。此外,與任天堂達成無線合作的協議,提供無線技術給任天堂下一代遊戲主機系統。目前Broadcom除了在手機與PDA市場外,所推出的單晶片,由於採用ROM可進一步降低成本和縮小體積,因此贏得Motorola多款手機的採用。
Infineon藍芽產品應用
自2002年起,Infineon基頻晶片發展重心即放在智慧型行動電話、多媒體行動電話及第2.5代、第3代行動電話標準為主要對象的S-Gold系列,目前仍以行動電話市場為主,順利成為全球行動電話應用領域主要的的藍芽晶片供應商。
Infineon在藍芽車用裝置開發的藍芽通訊解決方案中,主打廣播、導航與多媒體系統的車用免持聽筒功能,2004年與Volkswagen共同開發出一套汽車用無線電信通訊與定位資訊系統平台概念,在此「基礎雙向無線通訊元件」包括Infineon的SingleStone藍芽應用模組、GPS全球衛星定位晶片組,以及GSM/GPRS行動通訊與網際網路晶片組。
三大廠商產品發展策略比較
目標市場比較
@內文:CSR的目標應用產品市場包括Mobile Phone、Automobile、PC、PDA、NB、Keyboard、Mouse及Printer。Broadcom主要目標放在PC市場,除了不斷積極開發應用在滑鼠、鍵盤領域外,在併購Zeevo後也推出無線立體聲耳機單晶片Bluetooth解決方案。Infineon則持續將資源投入在行動電話市場,憑藉著過去在行動電話市場所打下的江山,繼續耕耘,並有往汽車領域發展之意圖。
(表二)
表二、三大廠商Bluetooth晶片之應用產品比較
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Application |
CSR |
Broadcom |
Infineon |
Mobile
Phone |
Ø |
Ø |
Ø |
Automobile |
Ø |
Ø |
Ø |
PC |
Ø |
Ø |
Ø |
PDA |
Ø |
Ø |
Ø |
Headsets |
Ø |
Ø |
Ø |
NB |
Ø |
Ø |
Ø |
Keyboard |
Ø |
Ø |
|
Mouse |
Ø |
Ø |
|
Printer |
Ø |
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資料來源:資策會MIC;2006年5月
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併購策略比較
CSR本身即具有基頻、射頻的晶片設計技術,並由於缺乏軟體關鍵技術,是以CSR在2005年併購UbiNetics,取得生產通信協定軟體技術。Broadcom切入市場,首先透過併購Mobilink取得基頻晶片設計技術,而後才取得Widcomm軟體技術。Infineon則是併購Ericsson Microelectronics取得Bluetooth射頻晶片、基頻晶片、多晶片模組等硬體相關產品技術,但尚未取得軟體方面的設計技術。由此觀之,三大廠商在關鍵技術的取得,均先取得硬體模組的技術,爾後透過併購、技術授權或聯盟方式取得軟體設計及整合相關技術。
從三大領導廠商併購/整合現況來看,CSR除了積極發展行動電話市場週邊產品,也逐漸跨足手持式裝置之Wi-Fi市場;Broadcom以併購方式,取得關鍵技術,並持續往整合行動電話平台及電腦市場為首要發展方向;Infineon則透過併購取得基礎技術,並以策略聯盟方式,發展汽車Bluetooth解決方案。
(表三)
表三、三大廠商併購/整合現況比較
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併購/整合者 |
年 |
被併購/整合者 |
取得技術 |
併購效益 |
CSR |
2005 |
UbiNetics(併購) |
取得生產通信協定軟體技術 |
有利於Bluetooth、Wi-Fi 和UWB軟體的發展 |
2005 |
Litepoint(策略聯盟) |
取得無線通訊技術 |
提供v2.0+EDR接收及發射的測試能力 |
2005 |
Clarity(併購) |
取得CVC技術 |
技術應用於無線耳機、手機和汽車用免持系統產品 |
Broadcom |
2000 |
Innovent Systems(併購) |
取得RF CMOS製程技術 |
得Innovent Systems的BlutoniumBluetooth晶片系列產品 |
2002 |
Mobilink(併購) |
取得基頻晶片設計技術 |
進軍行動電話晶片市場的跳板,為其跨入GSM系統 |
2003 |
Qualcomm(策略聯盟) |
利用其CDMA手機與3G系統的地位 |
共同推動3G手機整合Bluetooth傳輸的功能 |
2004 |
Zyray(併購) |
取得彈性雙基頻晶片架構技術 |
取得3G WCDMA(寬頻分碼多工存取)產品線 |
2004 |
Widcomm(併購) |
取得Bluetooth無線產品的軟體解決方案 |
接收Bluetooth軟體市場的高市佔率 |
2005 |
Zeevo(併購) |
取得Bluetooth無線耳機產品的半導體解決方案 |
進軍無線耳機市場 |
2005 |
BVRP(策略聯盟) |
利用其Bluetooth軟體解決方案連結 |
分享電腦與手機間的無線傳輸功能 |
Infineon |
2001 |
DWD、Comneon(整合子公司) |
整合Bluetooth與GPRS的系統開發平台 |
取得整合GPRS與Bluetooth功能 |
2002 |
Ericsson Microelectronics(併購) |
取得Bluetooth射頻晶片、基頻晶片、多晶片模組等產品技術 |
Nokia與Sony Ericsson兩家手機大廠的Bluetooth晶片供應商地位 |
2003 |
Mecel AB…等(策略聯盟) |
免持聽筒、車輛診斷、行動上網等應用,發展車用裝置所需的Bluetooth解決方案 |
獲得Delphi(for Saab)與Siemens(for BMW)的採用 |
資料來源:資策會MIC;2006年5月 |
產品線比較
Bluetooth SIG(Special Interest Group)於2004年3月發表Bluetooth V2.0+EDR版,在行動電話與網路電話的帶動下,CSR、Broadcom與Infineon皆推出EDR規格的解決方案。
2004年CSR推出BlueCore4即符合EDR+ V2.0版規格。2005年CSR、Broadcom已導入EDR規格Bluetooth晶片量產,CSR已推出了晶片BlueCore 5,包括BlueCore5-Multimedia、ROM與FM三款新產品,並同時推出了增強型的BlueMedia軟體解決方案,預計因應2006年發佈的V2.1標準,而Infineon也推出行動電話用BlueMoon Unicellular Bluetooth晶片PMB8753,支援Bluetooth2.0版本及最新的加強型數據資傳輸率(EDR)功能,提供更高的傳輸速度。
(表四)
表四、三大廠商產品規格比較
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Bluetooth |
V1.0 |
V1.1 |
V1.2 |
V2.0 |
EDR |
CSR |
BlueCore 1 |
Ø
|
Ø
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BlueCore 2 |
Ø
|
Ø
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BlueCore 3 |
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BlueCore 4 |
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Ø
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Ø
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BlueCore 5 |
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Ø
|
Ø
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Broadcom |
BCM2004 |
|
Ø
|
Ø
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BCM2035 |
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Ø
|
Ø
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BCM2040 |
|
Ø
|
Ø
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BCM2042 |
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|
Ø
|
|
BCM2045 |
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Ø
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Ø
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Infineon |
PMB8761 - BlueMoon
Single Cellular |
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Ø
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PBA31307 - SingleStone |
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|
Ø
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PMB8753 - BlueMoon UniCellular |
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|
Ø
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資料來源:資策會MIC;2006年5月
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藍芽與UWB技術的整合
藍芽與UWB技術的整合,將使藍芽逐漸突破傳輸速率上的限制,在藍芽產品應用上除了在個人裝置外,往後亦將進入數位家庭的領域,因此,未來在藍芽技術可與UWB技術整合之下,可提供高速傳輸的應用,達到同步化的資料傳輸需求,同時也將使可攜式裝置具備高品質語音影像應用之功能。
但藍芽技術聯盟與UWB的合作首要解決的就是頻譜的問題,由於在使用上,必須付給各國頻譜執照費用,在成本方面就難以與802.11n產品競爭,且802.11n主要的訴求為數位家庭中的影音資料傳輸應用,在Intel有意將802.11n的無線網路晶片組整合到筆記型電腦Centrino平臺後,使得802.11n的晶片成本降低,其更不具價格競爭力。因此,藍芽與UWB技術的整合必須要解決頻譜與成本問題,其次則是要考慮整合後效能表現是否符合預期。
結論
Bluetooth逐漸走向多媒體及數位家庭應用
Bluetooth隨著行動電話、MP播放機等產品普及,帶動立體聲Bluetooth耳機興起,此外,家用娛樂器、電腦及PDA等產品方面,未來以娛樂功能為主的發展導向將逐漸受到重視,是以未來Bluetooth晶片產品將朝向多媒體應用市場發展。
此外,由於Bluetooth晶片的成熟導致晶片價格大幅下滑,未來數位家電、PC等設備將具備自動切換Bluetooth無線網路功能,利用自動偵測透過Bluetooth連結,連接電腦及數位家電間的數位內容。另一方面,透過行動電話的無線傳輸,可讓電腦、PDA、印表機、掃瞄器、數位相機,甚至是家電用品之間進行短距離的無線連結,落實數位家庭的概念,完善整合無線網路的現代及便利性,並以「數位家庭」應用產品為核心出發。
藍芽與UWB技術的整合,提供晶片商新的產品發展藍圖
由於藍芽與UWB技術的整合,帶來提升手機和可攜式消費性電子裝置附加價值的方案,而對於藍芽晶片廠商而言,提供一個新的產品發展藍圖,如:CSR已宣佈將UWB技術加入其產品發展的藍圖中,並在藍芽SIG公佈正式標準時,完成相關晶片的開發,使藍芽裝置以更低的功耗和更快的資料傳輸率來分享資訊。
另一方面,過去Bluetooth之產品型態,在降低成本、縮小產品體積及增加晶片功能的考量下,未來在藍芽與UWB技術整合下,會從一開始的獨立晶片,逐漸朝向 SoC ( System on Chip )發展;惟SoC在考量軟硬體間的搭配設計、即時作業系統、仲介軟體及應用程式的運用搭配下,其嵌入式軟體整合設計能力格外重要,其主要的成功關鍵在於整合不同應用端產品之無線環境、干擾處理及安全方面的設計等。觀察手持式裝置的應用發展,未來包括FM收音機、多種數位音樂格式之整合也將是SoC必須面臨之課題。