PDA 及IA 環境綜觀

PDA 及IA 環境綜觀
By GTi
2001

大約從去年(2000年)開始，國內PDA市場開始熱絡起來，並且帶動了IA(Information Appliance)資訊家電隨之思考其整體未來。科技產業的上中下游從通訊設備、電信、網路、ICP、零組件到系統整合…等各家廠商莫不密切注意這個新興的IA市場。目前市場上可見的IA產品琳瑯滿目，各家廠商大多從與自己產品相關的IA產品切入，花最小的力氣做最合理的嘗試。廠商紛紛互相結盟共同開發，以求互相學習彼此缺乏的技術。儘管如此，在現今市場上將會有不少的IA產品終成為一個短暫的過渡性產品。而這是無法避免的。因為，IA市場還沒定型，各個IA產品之間的競合關係還不明確。此外，目前IA領域還有很多應用還沒被開發，也就是目前被認為已經成功的產品，有可能在未來被新類型的產品打敗。反過來講，這也正是廠商互相競爭以取得領先的最佳時刻；誰能在此時刻取得並鞏固領先地位，誰就能主導IA的未來。
在這裡，我試著描繪IA與PDA的輪廓、分析它的來龍去脈並且提出它的可能應用。希望這對廠商而言，能夠以更寬廣的視野來看IA這個領域；而一般民眾能夠預先想像這個即將來到的新世紀。
一、PDA的進化歷程
在IA領域中，最具有代表性的一類產品就算是PDA了。PDA(Personal Digital Assistant) 中文直譯叫做「個人數位助理」，或者也可稱為「掌上型電腦」。 以電腦的歷程來看，電腦的主流從早期的大型電腦系統、個人電腦再到筆記型電腦；掌上型電腦似乎是自然而然的進化階段。不過，事實上卻不能直接以PC的框架來類化PDA的功能和定位。PC強調的是個人化(和大型電腦相比)，而PDA除了個人化更增加了行動化的實踐；在行動化的基礎下，PDA整體的設計考量已和PC大不相同。太多功能放在PDA身上是大而不當的做法。
因此PC的多用途、多擴充性、多媒體、通訊能力…等就不能直接套用在PDA身上；用途、電力、效能、易用、體積…等就成了PDA或其他行動裝置在設計時的首要考量。在這個強調實用的思維底下，造就了Palm Pilot 這成功的PDA系列。Palm Pilot在技術有限的當時，探索出PDA和使用者的互動關係，締造了一個PDA的典範。
然而現在，隨著科技的進步，相同的電力、體積可以做出更大的效能和更多的功能；因而，以前PC上才有的多用途、高擴充性、多媒體、通訊能力…現在大多可以逐步架構在PDA身上了（此時的PDA或許稱之為「掌上型電腦」會較為恰當）。這個情形恰好反應在Microsoft 的Windows CE上，Windows CE在此科技逐漸成熟的時刻遂開始展露頭角；Compaq出品的 iPAQ為Windows CE攻下不少PDA市場的佔有率，正是一個最佳說明。而PDA性能提昇的這一事實，也使得Palm Pilot尋著這一脈絡，朝著通訊、彩色、多媒體、高擴充能力的方向發展。PDA硬體的發展方向在Palm和WinCE兩大陣營的拉据競爭下，在此時有了一個較清晰的輪廓。
PDA效能提昇之後，可以應用的層面就更加寬廣了。附帶的，PDA對資訊的需求也愈來愈大，無線通訊成了PDA獲得資訊的最理想管道；無線數據通訊、無線語音通訊便成為各家PDA廠商下一階段亟欲發展的方向。PDA和行動電話的整合是大勢所趨，於是SmartPhone便成為PDA廠商與手機廠商的下一個目標。
二、IA的誕生
PC的流行造成更多廠商為PC開發軟硬體，各種應用莫不以PC為思考中心，各種PC平台的應用紛紛出籠，其廣泛性的應用進而造成大眾對資訊的慣性需求。因此，Internet一旦出現便很快地流行起來，資訊的取得透過Internet變得更加方便，而所有的應用開始改以Internet為思考中心，Internet一如PC的發展－其應用愈來愈多樣化。Net-Phone、Net-TV、Net-Radio…等各種仿造現實世界所既有的資訊服務，紛紛在網路世界試探能否佔有一席之地，資訊家電化；家電資訊化。這種思考趨勢再加上無線通訊的發展，資訊科技的發展漸漸地脫離PC平台，因而產生了資訊家電（IA）的概念（見圖一）。

















IA的產品琳瑯滿目，每樣產品都有它利基。但要如何抉擇該投入哪一樣呢？在這裡我將從成本、利潤(每單位產品)、規模及影響力來為各主要IA產品做一分析。


三、Windows CE的通訊架構
為了能和整體的資訊環境共生共榮，PDA對外的通訊能力有著關鍵性的地位。以目前PDA的這兩大陣營而言，WinCE的通訊能力會比Palm來得完整和豐富，並且WinCE目前所具有通訊能力也隱約預示了PDA的未來走向（我將在往後的章節提到）。Windows CE的主要通訊應用可以從ActiveSync（Microsoft開發；安裝在PC上，用來和PDA連線的軟體）上看得出來，它有下列幾個構想：
一、 透過紅外線IR或序列埠RS232或通用序列埠USB連上PC做資料同步、檔案傳輸、程式安裝、資料備份。
鑒於現階段PC仍是處理資訊的主要工具，為了讓PDA也能分享PC上既有資訊環境，而開發出ActiveSync提供PDA和PC做資料同步、檔案傳輸、程式安裝、資料備份。透過IR/RS232/USB連上PC是ActiveSync最基本的連線方式，PDA不透過其他設備，而直接以IR/RS232/USB連上PC。使用者在外的時候可以利用PDA簡略地隨手做資料的更新、管理；當使用者回到家可以利用PDA同步PC，用PC更精確地整理由PDA傳回的資料。換句話說PDA透過ActiveSync和PC連線，用以互補PC行動化的不足和PDA功能的簡化。






二、 以LAN card or Wireless LAN card（CF or PCMCIA）連上區域網路和另一台PC做資料同步。
直接和PC連線最明顯的壞處就是PDA要回到PC旁才能做資料同步。現在透過連上區域網路的方式，來取得和PC做資料同步就可以解決這個問題。這種方式的連線速度非常快並且也很適合企業裡的員工來使用，尤其Wireless LAN出現後，員工隨時隨地可以利用PDA和PC同步以收發Email。













三、 利用數據機撥上電話網路以撥接到另一台裝有數據機的PC，並透過RAS（WinNT）或Dialup Sever（Win98）協定進行資料同步。
雖然利用區域網路不用回到PC身邊就可以做資料同步，但這應用只適合一定規模以上的企業員工使用，對大多數人來說並不適合。大多數個人電腦都配有數據機，利用數據機撥入遠端的個人電腦做資料同步成為一個可行方式。PDA不但保有了行動運算的能力，更可隨時和遠方電腦同步。





綜觀上述三種ActiveSync的連線方式，可以知道Microsoft對於PDA和PC之間如何相互支援的看法。再從這些看法去推展可以看出PDA的未來可能發展輪廓。
不過，光從上述連線方式還不足以一窺Windows CE整體的通訊面貌，現在我們就從另一個角度來逐一檢視Windows CE的通訊能力。以iPAQ H3600 為例，它具有紅外線傳輸埠、USB傳輸埠、RS232傳輸埠以及一個特殊的100Pin擴充槽（利用這一擴充槽可以外加CF or PCMCIA插槽或其他特殊週邊）。其整體通訊能力分述如下：
一、 紅外線傳輸埠IR（IrDA）
Windows CE 的IR採用IrDA規格，其有效距離是1公尺，最高速率為115kbps，特色是無線方式傳輸。如果IR能夠成為一個廣泛性的通訊埠的話，PDA的應用將會更多，不過受制於速度不夠快、距離太短，PDA在IR方面的應用仍然有限。目前IR主要是用來和另一台PDA互傳資料、與PC做資料同步以及檔案傳輸；其次，IR也可用來送資料給印表機印出、和GSM手機連線上網、遙控電視（僅限支援IrDA的機種）。








iPAQ的紅外線通訊埠.
二、 串列傳輸埠RS232
RS232的最高傳輸速率和IR是一樣的，只不過IR是無線的，而RS232是以有線的方式傳輸。由於RS232是PC的基本通訊介面，因此PDA就可以很快地沿用PC的RS232週邊設備。在Windows CE還不支援USB之前，RS232主要是用來和PC做個人資料同步及檔案傳輸。在下圖中，PDA不但可以透過RS232直接和PC連線做同步，它還可以透過RS232數據機撥號到遠方的PC以RAS的方式和它做同步。另外，PDA也可透過具有傳真功能的數據機直接發傳真給傳真機。或者透過它來使用序列印表機、RS232 GPS接收器。這些RS232裝置是比較為人熟知的應用，可以直接或在安裝驅動程式後使用。其他大部份現成的RS232裝置，就需要廠商再去開發它在Windows CE平台上的專用驅動程式了。







iPAQ的RS232/USB共用的通訊埠
三、 通用串列傳輸USB
USB是新一代的傳輸標準，最快可達12Mbps；因此，自從Windows CE開始支援USB後，WinCE在做資料同步或檔案傳輸時其整體效能感覺上快了很多。檔案下載變快，多媒體的應用也就輕鬆了許多。USB在直覺上可以視為取代RS232的新傳輪標準，不過囿於USB採主從式架構，PDA上的USB只能對PC連接。因此其應用並不若RS232廣泛。雖然基本上USB是用來與PC連線，但事實上亦可以更改iPAQ機碼的方式透過USB連線來分享PC的網路資源。



四、 100Pin 擴充槽
不管是IR、RS232或USB，限於傳輸速率、距離或傳輸埠的結構性限制，在這資訊內容多元化的資訊時代裡影音的資訊到處充斥著，其應用仍受到相當的限制。這個困境或可從Windows CE 內建的CF介面獲得舒緩，CF介面速率可達16.6MB/s，並且CF卡的類型又多樣化，CF介面為PDA提供了一個非常有彈性又實用的特性。而iPAQ H3600 更將CF介面提昇一個層次，將它架構在特殊的100pin 擴充槽之上，這個100pin 擴充設計不但可以延續Windows CE PDA固有的CF介面，更使iPAQ可以使用PCMCIA介面的GSM phone card 和 Wireless LAN卡。從通訊能力的角度來看，這使得PDA具有較長距離的通訊能力，對PDA的行動化更有著加乘的效果。此外，這100pin擴充槽還不只這個眼前的好處，未來若有新的擴充介面出現（如SD、MMC），也只消在這100pin擴充槽上再開發新介面即可。這個100pin擴充槽是目前最有發展潛力的通訊埠，對於未來各種通訊介面的試探皆透過此擴充槽來達成。






















iPAQ的100pin 擴充槽
四、PDA及IA的發展趨勢
PDA對資訊有需求，但目前整體通訊環境對PDA而言卻未臻成熟，很多時候仍依賴和PC連線。試想，以高行動化為訴求的PDA，本身雖可以單獨操作，但尚需和PC連線才能安裝程式、下載檔案，這不啻是一個牽拌。PDA 不應被視為PC的延伸，而應該是使用者隨手取得資訊、管理資訊的一個好幫手。PDA要真正成功，需要整體環境的配合；同時各家廠商也必須調整PDA和其他資訊設備互動關係的看法，減少彼此摸索的時間，IA和PDA才能在資訊環境中各就各位，為社會大眾帶來真正的實用價值。
目前有幾樣技術趨勢會左右整體IA的發展方向，而每一種技術趨勢在IA中都有它獨特的地位。事實上我們要知道的不只是技術本身，最重要的反倒是這些技術的意涵；因為有些技術會彼此相互競爭，技術最後的勝負是無法想像的。但從這些技術所代表的意義，卻可以很容易地看到IA發展的精髓所在，茲分述如下：
一、 藍芽Bluetooth及無線區域網路Wireless LAN – 較高速、短距離、無線
藍芽最基本的目標是取代紅外線，它和無線區域網路對IA的最大意義則在於短距離無線傳輸。原先短距離傳輸的部份是由RS232/USB/IR或 cable來做，但在藍芽以及WLAN出現後，短距離傳輸朝向更高速化及無線的方向發展。而這個發展方向正符合行動裝置隨手取得資訊的需求，因此Bluetooth 或WirelessLAN 對PDA而言將是不可或缺的一環。
二、 第三代行動電話3G – 高速、長距離、無線、數據傳輸、語音傳輸
第三代行動電話最主要訴求是在高傳輸速率的基礎下，整合了對網際網路的存取能力。在這個基礎下，應用將會更多樣化；同時，透過網際網路，通訊的對象將可遍及全世界。
三、 全球衛星定位系統GPS和地理資訊系統GIS – 取得位置資訊
GPS和GIS的配合代表著虛幻的資訊世界有了現實世界的實體對應，虛幻和現實不再那麼劃分清楚，兩者有了橋樑，資訊的使用可以更直覺化、現實不再那麼無力感。
基於上述對技術趨勢的看法，以下是我對PDA和某些IA設備的構想，。
一、 超級帳號Super Account
PDA及其他行動化設備由於需要隨身攜帶，因此體積通常很小；而體積小的代價就是資訊儲存容量有限。但行動化設備對資訊又有迫切需求，一些個人的資料需要隨時查閱。此外，現在的資訊內容多元化，有文字、有影像、有語音…等不一而足，這在整體管理上也是一個問題。這些需求再加上MS ActiveSync 所帶來的遠端同步概念、網路硬碟概念、語音通訊需求…等，可以得出一個超級帳號（Super Account）的構想。
ISP或行動電話服務供應商或企業體，提供自己底下的用戶每個人一個超級帳號SA（Super Account），供用戶存放Email、各式應用程式的檔案、語音留言、傳真、簡訊…等。個人用得到的資訊皆可以放在此一SA上；相反的，SA也可以讓其他IA設備存取，但會因IA設備的不同而可存取的類型會有所限制。如手機看不到圖片，Super Account 伺服器便會提醒用戶下載後可能會看不到。Super Account 除了可以用來增加行動設備的儲存空間，它更可以提供Proxy Sever的功能，例如：從Internet預載資料到Super Account以避免塞車、過濾Super Account 上的資料以確保安全。另外Super Account 更可提供一些小程式在Super Account 伺服器端執行，如預時下載檔案、P2P程式…等。
Super Account的用戶遠端登入特性，亦可作為群組共享資源用途；如業務部門共一個帳號，用以分享該部門共用的簡報資料。
由於考慮到用戶時常需要連上Super Account以及行動設備對Super Account的存取是一個即時性的，彷彿資料就存在行動設備中的。因此SAS (Super Account Server) 的建置必須儘量接近用戶以減少資料塞車的可能性，最好一平方公里內就配置一台SAS。在這樣的考量下，行動電話系統業者、固網業者、企業行號、家庭用戶…等各種大小的群組關係皆適合建置SA。而SA除了Sever的部份還需要行動設備上有相對應軟體的配合才能發揮功效，如傳真的讀取需要一個傳真軟體模組，而語音則需要另一個播放語音的軟體模組。SA至少可以取代ActiveSync的程式安裝、資料同步、資料備份功能。
Super Account這組字中的Supper代表著資訊的多元化，而Account則代表著行動設備有限空間對無限資訊的需求。

行動電話系統業者提供超級帳號服務示意圖.








二、 PDA和公用資訊站的互動
電話有分私人電話和公共電話，相同的，資訊的取得也有分私人和公用的，公用資訊站便是。也許各位會說公共電話在大哥大普及之後，已較少人用它，那麼公用資訊站在3G普及之後，是不是也會步上公共電話的後塵？雖然有可能，但公用資訊站所能提供的服務及所佔有的優勢卻不是那麼容易可易取代的。尤其在現階段而言，它仍有不少空間可以發揮。事實上，要順利進入3G還有賴建置公用資訊站以培養行動化的資訊環境哩！
公用資訊站原本是一個固定線路的資訊終端機，用以服務人群於一固定地點；但再加上藍芽或WLAN之後，便可在同一時間一範圍區域內服務多人。它固定地點建置的特性，更可以廣播的方式提供衛星定位系統GPS的輔助定位，讓衛星定位可以更加精確。
公用資訊站由於地利之便，它可以提供比較精確的當地資訊（由當地廠商提供或由鄰里長整理），如：當地的消費資訊、交通資訊、地圖資訊…等生活資訊。此外，公用資訊站是以有線的方式佈建，它連外的頻寬會比較高，如果公用資訊站再加上藍芽或WLAN的話，更可進一步提供PDA一個方便且較便宜的上網方式。或者，使用者在公用資訊站瀏覽網頁後，可以將有用的資訊以藍芽或WLAN傳送到PDA儲存（同樣的，它亦可上傳到公用資訊站，再以Email送出去）。
雖然公用資訊站可以透過藍芽或WLAN提供服務，不過畢竟行動裝置和公用資訊的特性是不一樣的，這兩者所能提供的服務也將不同。
在公用資訊站本身，它可內建數位攝影機供人拍照或短片，這種應用好比是隨處可見大頭貼機器，只不過公用資訊站所強調的是數位影片的易複製性，如使用者可以將它傳到自己的PDA或是將它用Email 傳給朋友。公用資訊站的攝影機亦可做為公共安全監視用途，在平時替治安單位監看是否有不法事件。它亦可藉較好的效能提供3D的電子地圖服務、數位相片合成服務、數位語音錄製服務。
另外，目前的公用資訊站大多是以Windows95/98 做為作業系統，這種作法會讓使用者有機會去動到系統的參數而致使系統不穩。若改以專用的作業系統會將不會再有這樣的問題，就如採用Windows CE的PDA，如果當機只要按一下Reset就可恢復。
三、 特定用途資訊站
固定式的資訊站同時也適合一些特定場所提供特定資訊，例如：圖書館（文化中心）、博物館、醫院、遊樂地區、觀光景點、百貨公司、機場、購物中心、飯店（旅社）、車站、球場、學校…等。以圖書館為例，人們在圖書館裡最需要查詢圖書方面的資訊，透過資訊站再搭配短距離無線傳輸，民眾便可用自己手上的PDA來查圖書資訊。相同的，博物館的導覽系統亦可改以此等方式建構。
導覽型的資訊站可以搭配3D地圖讓民眾了解其空間關係。尤其，配有GPS的PDA更可以以此方便地得知眼前古蹟的詳細資訊；比如在使用者名勝中某一處停下腳步，而他對眼前的古蹟很有興趣，他便可以PDA傳送目前位置給該觀光景點的資訊站，要求它傳回使用者所在位置的古蹟資訊。
公用資訊站和特定用途資訊站未必使用同一硬體平台構成，且其作業系統也未必一樣，在這樣的情況下，亦有必要建立一個共通的標準，使PDA可以用同一應用程式來讀取不同資訊站的資訊。
四、 多元通訊環境對PDA或SmartPhone 的影響
現在大部份的PDA同時具有RS232/IR/USB等通訊埠，接下來GSM、GPS、藍芽、3G也將會整合進來，整個行動裝置的通訊環境愈來愈多元，一些通訊方面的應用有可能會兼具兩種以上的通訊方式，如語音通訊可以架構在Bluetooth 上亦可以GSM或3G來做；因此，行動裝置對於通訊埠的管理必將更具開放性，以提供應用程式共用通訊資源。
ICQ、Napster的風行說明了民眾對Peer to Peer軟體的高接受度；相同的，P2P和名錄概念亦可轉化到Smart Phone上，比如地震時基地台被震垮，Smart phone 可以直接向附近的Smart Phone求救、系統業者提供名錄服務（LDAP）、商業黃頁（Yellow Page）名錄及個人白頁（White Page）名錄、提示好友目前線上資訊（忙碌程度、位置）等。
PDA在這個環境中，將會成為一個萬用遙控器，用來控制各種IA設備。另外，在通訊環境發達之後PDA亦將不再那麼依賴用戶的PC做程式安裝、資料同步、資料備份，PDA大部份時候將以無線方式直接下載程式於用戶端執行。
五、 應用程式及資訊內容與PDA的關係
由於PDA不是單一品牌也不是單一系統，因此更增加了軟體廠商開發的成本和困難度，在這個情況下，軟體的開發必定傾向跨平台方式發行，如Sun 的Java、Macromedia 的Flash。如果PDA或Smart Phone的執行平台仍然趨向多樣化的話，這倒是Java和Flash大展身手的好機會。
一般來講，PDA是一個開放的平台，能夠讓其他廠商在其上開發軟體；因此未來的廣告有可能設計成互動式的程式在民眾的PDA上執行，這種廣告小程式另一方面可以提供娛樂或換算等實用功能來增加民眾使用它的機會。
六、 汔車電腦在IA中扮演的角色
汽車電腦化的一大部份方向仍圍繞著汽車原來的機能打轉，如GPS導航、油料電力管理…等。另一方面IA的一些特性也將整合進來，如網際網路連結能力、無線通訊能力、和其他IA溝通的能力。再更進一步，汽車電腦會利用無線通訊的功能來增進航行的安全性，比如廣播汽車的異常狀態以提醒附近車輛注意、偵測車速與前後來車距離以提示車主是否未保持適當車距、交通號誌無線化用以指導車輛做適當應變…等。
基本上，雖然汽車IA化和冰箱IA化的意義是一樣的，但它和其他IA設備互連的程度卻僅次於PDA，其重要性不說自明。（未來我將針對汽車電腦的部份，立專章說明。）

總結，雖然本系列文章勾勒了目前PDA和部份IA的發展情形，但資訊產業的發展太迅速了，同時也正如我一開始所說的「整個IA產業尚未定型，各項IA產品競合關係尚不明確」，實際的進行情形並不容易說得準。為了這個產業能少些摸索時並穩健發展，我希望政府相關單位應該要做一整體規劃並為廠商居間協調，國內各家廠商才能各就各位，在國際間為台灣創造共同的利益。