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行動通訊 (二) 摩托羅拉盛極而衰
2023/07/17 11:32:50瀏覽91|回應0|推薦1

一,通訊業先鋒 摩托羅拉公司(Motorola)

美國的摩托羅拉公司於 1928 年在芝加哥成立,很快就確立了無線電技術專家的地位,先後開發了第一台車載收音機,車載無線電話、第一台軍用對講機、第一台呼叫器(Page)。1969 年阿姆斯特朗登月時,通過摩托羅拉的設備將他的講話傳輸到地球。此外, 摩托羅拉在半導體、微處理器、電視和條碼掃描儀等方面也有響亮的名聲。在行動通訊領域,摩托羅拉製造了全世界第一支手持行動電話。

二,1973年全球第一支手持行動電話測試成功

二戰時已經有行動電話,但電話機體積大,重達數十公斤,只能安裝在汽車上使用。有關“最早的行動電話”請參考附注一。摩托羅拉公司將車載行動電話體積縮小,重量減輕到可以一人手持的“手機”。1973年4月摩托羅拉的工程師馬丁·庫珀 (Martin Cooper) 公開在大街上測試一款縮小減重到可以手持的行動電話。他按下一串電話號碼,電話訊號隔空傳送到對面大樓屋頂的基地台,再經由 AT&T 的市話線成功地連接了他的競爭對手,貝爾實驗室的Joel Engel 博士。馬丁·庫珀測試成功開啓了一個新的時代 - 第一代手持行動電話時代(1G)。下圖是開創時代的摩托羅拉工程師馬丁·庫珀(WHYY)。

三,1983年摩托羅拉1G 行動通訊網路商用

摩托羅拉手持電話測試成功十年後,1983年才開始商用。據説拖延的部分原因是美國聯邦通訊委員會(FCC)被這個先進科技搞濛了,耗時很久才核准摩托羅拉的無線頻譜申請。頻譜是一個重要而有限的資源,由國家管理分配授權使用。有關頻譜説明請見附注二:“頻譜和頻譜拍賣”。摩托羅拉的第一個 1G商用網絡只有10個基站,覆蓋芝加哥地區 2100 平方英里。同時推出的第一款手持電話就是俗稱"大哥大" 的DynaTAC 8000X手機,重794克,長33厘米,外號“磚頭”,充電10小時可以通話30分鐘,只能儲存30個號碼。因爲它是全球第一款不連接電綫,可以携帶在外通電話的設備,即使只有通話功能,售價高達 3,995美元,富商和白黑兩道都趨之若鶩,訂單多到來不及生產,1980年代售出數千萬台。因爲這款手機,無綫通訊部門成爲摩托羅拉的的金鷄母,為公司帶來成長和收益。下圖為 DynaTAC 8000X手機。

四,摩托羅拉是美國標準AMPS的主要製造商

摩托羅拉測試成功讓電信廠商看到手持電話的巨大商機,有四種1G行動通訊網路成功地推出市場,即日本 NTT,英國 TACS,北歐 NMT,和美國的 AMPS 系統。AMPS是由美國貝爾實驗室研發成功,成爲美國 1G 的標準規格。這四種規格的功能類似,但互不相容,也就是說日本 NTT(或其他)規格的電話,沒辦法在其他三種規格的網路上通話。就好像火車的窄軌車廂不能在寬軌鐵道上運行一樣的道理。摩托羅拉是美規 AMPS 系統最主要製造商,由於摩托羅拉手持電話先聲奪人,受到熱烈歡迎,不僅攻佔人口三億多的美國市場,更出口到70多個國家,1990年大約供應全球一半以上的第一代手機和基站設備,美規 AMPS標準也普及到全球,日本 NTT,英國 TACS,北歐 NMT系統都不是對手。

五,向 2G 時代推進

摩托羅拉開啓了行動通訊時代,但1G 的缺點很快就暴露出來,它採用落後的模擬(Analog)和 FDMA技術,容量有限,唯一功能是通電話,話質差,電池短命,容易被竊聽,價格高等等。於是1980年代中期後就有廠商投入研發改進,1990年代初期推出第二代行動通信產品。2G技術上的改進主要在以數位(Digital)訊號取代類比(Analog)信號,傳輸速度從 9.6 kbs增加到 40 kbs,通話聲音品質較好,可以加密防止竊聽,除了通話功能外,有些還可以傳送簡訊,和跨境漫游。

六,摩托羅拉 2G標準規格的錯誤選擇 

1990年代 2G通訊進入市場時,出現四種不同規格的設備(有關2G的四種標準規格,請參考附注三:”2G的四種標準規格“),即日本的 PDS,歐洲的  GSM,美國的 D-AMPS,和高通的 CDMA。摩托羅拉采用了技術最好的 CDMA標準開發產品。但高通的 CDMA系統有幾個問題:1,起步落後歐規 GSM,失去先機;2,高通擁有很多 CDMA專利,收費高(目前高通專利許可費率是手機價格的3.25%-5%),阻礙推廣;3,美國國内電信商 Sprint、Verizon、Virgin mobile 使用 CDMA網路,而 T-mobile 和 AT&T 使用 GSM設備和網路,兩者不相容,用戶換用電信服務時,必須再買新手機。美國電信業者沒有集中力量支持一種標準規格,削弱了美國製造廠商的競爭力。

1993年時,全球主要 12 家電信設備商中,只有 3 家支援 CDMA 技術(美國國際貿易委員會)。到 1990年代中期時,GSM在歐洲市佔率接近 80%,全球市佔率也近 70%,摩托羅拉采用的高通 CDMA市佔率還在個位數。總之,在2G時代,市場對歐規 GSM產品的接受程度遠高於高通 CDMA規格產品。摩托羅拉選擇了較不受市場歡迎的第二代標準,以至於2G產品的市佔遠不及1G產品的市佔。

七,鍾情於 1G市場拖累了換代2G的脚步

摩托羅拉 1G手機和設備獨霸全球,為摩托羅拉帶來豐厚的利潤,因此當對手開始進攻 2G市場時,摩托羅拉仍然專注於 1G產品。1989年摩托羅拉推出全球第一款翻蓋手機 MicroTAC,重350 克,長23 厘米,是當時最小最輕的手機,可以放進口袋,售價$2,995美元,推出就造成轟動,但它是1G手機,當時歐洲已經積極準備推出 2G產品了。歐規 GSM第二代行動通訊網路(2G)1991年開始在芬蘭啓用,摩托羅拉的 2G (CDMA) 晚了好幾年才上市,GSM產品已經站穩脚步。下圖為摩托羅拉 MicroTAC。

歐規的 GSM標準是公開的,任何廠商都可以按照該規格生產 2G產品,1992年摩托羅拉率先推出全球第一款最輕(重520公克),可以手持的 GSM行動電話 Motorola 3200。雖然評價不錯,但對手 Nokia已經茁壯,不久後,Nokia就推出更輕(重495公克)的 2G  GSM手機 1011。摩托羅拉還有一個弱點,1G時代,摩托羅拉銷售手機,一定搭配自己的基站。但因沒有自己品牌的2G GSM基站,售出的 GSM手機只能搭配其他品牌基站才能使用(請參照附注四:“行動通訊網路(mobile network)的架構”),失去品牌優勢,業績和利潤也受影響。

如今美國的蘋果手機是市場寵兒,但面臨當年摩托羅拉同樣的窘境,需要搭配外國品牌的基站(包括華爲)才能使用。2019年美國開始杯葛華爲產品,並決定替換華爲網路設備。2022年,FCC(聯邦通信委員會)決定補助 19 億美元,以加速“拆除和更換” 在鄉村使用的華為和中興的基站設備,但最近估計還需要籌集 30.8億美元資金,才能完全替換華為和中興的設備 (TheVerge, 2023年5月)。好吧,手機不能不用,顧不了安全,替換前只有繼續使用華爲網路了。

儘管摩托羅拉換代到 2G不順利,但靠著銷售 1G產品,1994年摩托羅拉在全球銷售了 1200 萬支手機,遠超  Nokia的 900 萬部,1G電話市佔率 40%,美國手機佔有60%市場,不錯的營收和利潤的假象掩蓋了風雨將至的實情。

八,1990年代中期由盛轉衰掩蓋了·

1990年代中後期,摩托羅拉的 2G產品市佔不到 20%,明顯影響了業務。對手 Nokia則屢屢超越。1994 年Nokia 推出輕薄短小,全球第一款可以發送短信的的 2110 手機,而且可以通過 PCMCIA 卡上傳資料到電腦,銷售目標40萬支,總共賣出2000萬支。1995年摩托羅拉手機全球出貨量佔比下降到約35%,雖然領先 Nokia的 23%,但1998年, Nokia 手機出貨 3900萬部,超越摩托羅的 3400萬部。1999年  Nokia售出 7700萬支手機,擴大領先摩托羅拉的 4800萬部。從此摩托羅拉再也沒有奪回第一。

九,Razr 手機曇花一現

過渡到 2G時代後,市場份額不斷侵蝕,摩托羅拉行動通訊業務營收下降出現虧損,2001 年就虧損 40 億美元。2004年摩托羅拉推出 Razr 系列手機,設計新潮時尚,令用戶驚艷,頗有重振雄風的跡象。2005 年摩托羅拉跟蘋果合作,在Razr手機上內置 iTunes,受到歡迎,到2008年,Razr 系列手機售出1.3 億支,是全球銷量最好的手機之一。下圖是 Razr 手機。

但摩托羅拉跟蘋果合作也許是個錯誤的決定。 摩托羅拉是一家硬體公司,蘋果專精於軟件,通過跟摩托羅拉合作,學會了製造手機的竅門。蘋果於2007年推出 iPhone,以超强的 OS軟件充分發揮了硬體功能,將手機變身為一具手持電腦。2007年,谷歌的 Android 問世,和 iPhone 的 iOS 一起改變了行動通訊的遊戲規則,兩者主宰手機的 OS 直到現在。一度重新獲利的摩托羅拉手機業務,在2008年再度虧損。

十,淡出

2012年,谷歌以 125 億美元收購摩托羅拉手機部門,確保Android OS 有個能夠生產手機的大廠。但谷歌未能讓摩托羅拉手機起死回生,2014年以 29.1 億美元轉售給中國的聯想。但聯想沒有能使上力,現在除了美國以外,其他市場已經少見摩托羅拉手機。曾經稱霸手機市場十多年的摩托羅拉已經漸漸成爲歷史。

總結摩托羅拉由極盛到衰落的原因,主要是:1,沉溺於 1G產品的領先的地位,持續享受 1G的業績和獲利,2G開發脚步遲緩;2,選擇高通的 CDMA拖累了升級到 2G進程;3,掌握未來風向的創新力逐漸落後對手;4,沒有準備接受中韓廉價手機的挑戰;5,缺少政府或聯盟的支持:歐洲廠商組成聯盟支持共同標準,中日韓則由政府支持國家標準。美國2G就有兩種規格,電信廠商各有選擇,沒有集中力量開拓市場,内耗減損了美國廠商的競爭力。

有趣的是,各地區/國家的政治經濟體制似乎影響行動通訊行業的發展模式:歐洲有歐盟結合多個國家共同發展;東亞國家中央集權,制訂國家標準,政府民間合作推展;美國聯邦政府任由私營企業各自發展。從行動通訊這四五十年來的發展可以看到,在不同國家體制裏,先進產業的發展的模式不同,也造成不一樣的結果。其他產業是否如此,值得觀察。



=======附注=======

附注一:0G - 最早的行動電話

行動電話起源於戰場上的需求。早期戰場上最辛苦犧牲最慘烈的是,在敵人炮火下還要拿著一大捆電綫架綫的通信兵。二戰時美國貝爾實驗室為軍方製造了不需要連接電綫,全世界第一台“行動電話”。那台“行動電話”很大很重,需要一個士兵將機座和天綫背在身上,供另外一個人拿手機通話。二戰後後來改進安裝在汽車裏,行駛時也可以通話,在美、日等國供民用。這種早期行動電話有時稱爲“0G”,第0代行動電話。

附注二:頻譜和頻譜拍賣

行動通訊中使用無線電波傳輸訊息,每個無線通訊都要佔用不同的運作頻段,比如廣播電台的 FM 92.1MHz 就是它指定的通道,收音機要調到 92.1MHz才能收聽到該台的廣播。頻譜是一個重要而有限的資源,由國家管理,得到核准授權才能使用指定的頻段。由於資源有限,目前都是由各國拍賣出售給電信商,價格可能很高。例如,2000年歐洲的行動電信業者總計投下約900億美元競標3G的通訊執照和頻譜,是1990年代歐洲3G推進遲緩和科技泡沫的主要原因之一。可以參考“完全看懂 5G 頻段競價作業,高達 1,422 億元的標金是在搶什麼?”一文進一步瞭解頻譜,鏈接https://technews.tw/2020/03/02/what-is-5g-band-bidding-for/ 標準。

附注三:2G的四種標準規格

1,日本的PDS﹙Personal Digital Cellular﹚:1991年日本采用TDMA技術制訂的標準 ,1993年 NTT DoCoMo 在日本開放商用。1995年日本NTT針對人口密集的都市用戶需求,推出PHS行動電話網路,由於費用低,在日、中、台、港等地受到歡迎,1997年日本有700萬人使用。但因信號差,車速超過40公里時信號就時斷時續,沒有能夠獲得廣汎國際支持。2,美國的D-AMPS:1991 年提出跟1G AMPS系統形容的 D-AMPS,是1G AMPS的數位版,1993年開始在美國和加拿大商用,接受人數不多。3,高通的 CDMA:1989年高通根據美軍通訊技術,研發的2G 行動通信規格,1993年被美國電信工業協會採納為2G標準。 CDMA技術在頻譜使用的容量和效率上雖然優於其他技術,但起步落後,且高通擁有很多 CDMA專利,專利收費讓不少廠商卻步,阻礙了 CDMA的推廣。4,歐洲的 GSM:北歐國家聯合研發1G 通訊,1982年聯合歐洲主要電信廠商共同研發2G通訊,采TDMA技術,1990年確定2G 標準規格 GSM為,1991年在芬蘭開通商用。確立了歐規 GSM在2G時代的領先地位。

附注四:行動通訊網路(mobile network)的架構

或稱蜂巢網路Cellular network)。我們使用手機通話或上網,是以無線電波的形式傳送資訊,幫我們連網,傳輸資訊的就是行動通訊網路,其主要部件有三:1-終端設備:如手機或筆電,2-基站(Base Station):包括無線電存取網路(RAN,Radio Access Network,和天線等),3-核心網路:包括電信機房和骨幹網路。手機和核心網路之間的資訊,通過基站轉傳。以基站為中心能夠收發電磁波的區域大約是一個六角形,以不重疊的六角形安排基站的安裝位置,是達到最大覆蓋率最經濟的設計,形狀像是蜂巢,因此也稱爲蜂巢網路(Cellular network)。由於行動電波傳送的距離有限,因此要廣建基站增加覆蓋率,否則就會出現離開都會區手機信號時斷時續的問題。

附注五,行動通訊多種標準規格并行

行動通訊網路的研發和任何工業製品一樣,第一步是由專業人士制訂產品規格。就好比要蓋一條從宜蘭到臺東的高鐵,需要制訂鐵軌寬度,鐵軌承重力,車廂長寬高,最大載客人數,車頭拉力,電力規格,以至於車站客流量,月臺長寬高,等等。規格確定後,各廠商可以分別研發製造鐵軌、車廂、車頭、電力設備等。不同廠商製造的部件,只要符合同一種標準規格,一定可以相容。也就是説,甲厰生產的車廂一定可以在乙厰生產的鐵軌上運行。行動通訊網路從第一代開始就有多個廠商參與開發,互相競爭,因此市場上同時有幾個不同規格,互不相容產品給用戶選購。競爭的結果是適者生存,用戶多的存活,用戶太少的被淘汰。


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