GPS en teléfonos GSM ¿Cuándo llegará esta tecnología al mercado masivo?

¿Serán los servicios basados en localizaciones y la integración entre la tecnología GNSS y teléfonos móviles GSM promesas de superaplicaciones para el futuro, o se tornarán realidad próximamente? Dos investigadores muy involucrados en este sector se basan en recientes estudios de mercado para sostener sus respuestas a esta pregunta.

Por Frank Viquez y Alan Varguese*

El uso de sistemas globales de posicionamiento GPS y de servicios basados en localizaciones (LBS sigla en inglés) en teléfonos celulares es una experiencia que, predominantemente, ha incluido solamente a los usuarios de la tecnología CDMA. La adopción en masa del GPS en dispositivos móviles GSM parece algo que siempre va a suceder. Pero el 2007 debe ser el año en que el GPS finalmente llegará al mundo GSM, mientras el 25% de los receptores WCDMA ofrecerán GPS en 2009.

Cuatro razones importantes sustentan nuestra opinión de que el GPS se tornará popular en celulares GSM en el próximo año. El primer factor de inducción de ventas e inclusión del GPS es la reglamentación de los órganos gubernamentales, con la demanda de localización inmediata en llamadas de emergencia en varias regiones. El segundo es competitivo: los usuarios de CDMA que tienen GPS integrados en sus celulares desde 2002 comenzarán a usar, en el último año, los servicios LBS ofrecidos.

Un tercer factor es el económico: las empresas procuran medios de aumentar el promedio de retorno por usuario (ARPU sigla en inglés) por datos enviados y recuperar los altos costos de licenciamiento para la señal 3G. Finalmente, existe la demanda de los consumidores por navegación portátil y por otras aplicaciones basadas en localización.

Todos estos factores – como el aumento de la necesidad de precisión y el hecho de que las tecnologías de posicionamiento existentes no funcionarán muy bien en los dispositivos 3G y WCDMA que están por llegar – empujarán los chips GPS hacia los celulares.

Diferencias regionales

Es claro que la importancia de estos factores de mercado varía de acuerdo con la región geográfica, dependiendo de un gran número de factores (ver figura 1). En América del Norte (el mayor mercado corriente para chips GPS en dispositivos móviles), la Comisión Federal de Comunicaciones E-911 firmó un marco regulatorio particularmente importante. Sin embargo, el factor competitivo es también muy grande, debido a los usuarios de CDMA que ya tienen las capacidades del GPS instaladas en sus aparatos.

El factor económico es menos importante para las compañías de telecomunicaciones de

América del Norte, porque las empresas sólo recientemente comenzaron a formular sus estrategias para aplicaciones LBS. Y, aunque los consumidores estén comenzando a mostrar entusiasmo con herramientas de navegación, la demanda no es fuerte en una región donde las carreteras están relativamente bien señalizadas, las direcciones están uniformizadas, y los mapas están extensamente disponibles.

En Europa, el marco regulatorio es menos importante porque la ley E-112 (la contrapartida de la Unión Europea la E-911) es una ley muy blanda, y los gobiernos están dejando a cargo del mercado decidir la mejor forma de implementar los servicios de emergencia. El factor competitivo es también menos crítico debido a la ausencia del CDMA.

El factor económico es importante en Europa, a causa de las compañías que están continuamente buscando medios de recuperar sus grandes aplicaciones en licencias 3G, y porque ellas creen que el LBS es la próxima frontera para incrementar el retorno de inversiones con los datos por usuario. Desde la demanda de los consumidores, los aparatos de navegación portátil (PND sigla en inglés) como los fabricados por TomTom, Garmin y Navman son ítems de gran salida en Europa, que tiene el mayor mercado de aparatos de este tipo en el mundo.

Finalmente, en Asia, los factores competitivos, económicos y de demanda tienen un fuerte papel para impulsar el GPS al mercado de telefonía celular.

El mundo del CDMA

Por muchos años, Qualcomm incluyó capacidades de GPS en todos sus chips; entonces, aproximadamente todos los aparatos CDMA en el mercado actualmente poseen funciones de localización por GPS. Japón y Corea del Sur tienen muchos aparatos GPS habilitados.

En 2004, SiRF Technology firmó un acuerdo con SLK Telecom en Corea del Sur, para usar sus soluciones GPS en los celulares CDMA de aquel país. Global Locate y Freescale también son importantes actores en este mercado.

El uso de LBS será el principal impulso para los dispositivos celulares en un futuro próximo, y en consecuencia, habrá un mayor crecimiento para la tecnología GPS. Casi todos los apa- ratos CDMA de América del Norte, fabricados en los últimos años, tienen receptores GPS, pero debido a las limitaciones tecnológicas solamente algunos de los modelos demostraron la habilidad de usar los equipos para propósitos comerciales en LBS.

La idea central aquí es que, por lo menos en América del Norte, pocos aparatos CDMA verdaderamente usando GPS están disponibles. La mayoría, si no todos, de los modelos CDMA en Japón y en Corea del Norte no tienen este problema. Un gran número de teléfonos iDEN, ofrecidos por la compañía Nextel, están también habilitados con GPS.

El mundo del GSM

Donde las redes CDMA y GSM dividen mercados, los resultados han presionado a las compañías basadas en GSM para incorporar chips GPS en sus aparatos. La historia es similar en cualquier lugar donde existe una red CDMA competitiva, como en Asia.

Durante el último año o más, el GPS pareció siempre pronto para tener un crecimiento importante de su papel en mercados donde no hay CDMA. El aparecimiento de la tecnología GPS en aparatos GSM será más penetrante en 2008, mientras que el 2007 será el año de inversiones por las compañías, evaluaciones tecnológicas, mejora en la infraestructura para LBS, experiencias en redes, etc.. El punto de inflexión del gráfico apunta a la integración en larga escala de chips GPS en celulares, para el año 2010.

Los fabricantes de nuevos modelos (ODMs sigla en inglés) asiáticos comenzaron a desarrollar aparatos GSM/GPRS/EDGE y, más importante, WCDMA, que incorporan la tecnología GPS. Las grandes marcas también están explotando el GPS en aparatos GSM.

Las compañías operadoras de GSM tienen la ventaja de poder monitorear la experiencia anterior de las aplicaciones LBS en las plataformas CDMA, Nextel e iDEN, y entonces optar por ofrecer sólo las soluciones que ya obtuvieron éxito.

De acuerdo con la base de datos de aparatos móviles on line de la ABI Research, hay actualmente en el mercado 58 tipos diferentes de aparatos GSM que incorporan chips GPS. Esto representa sólo en torno del 4% de todos los nuevos modelos de telefonía celular GSM disponibles en el mercado.

Ocho grandes marcas ofrecen chips GPS para aparatos GSM: Atmel/u-blox, eRide, Global Locate, GloNav, NemeriX, SiRF, Texas Instruments y u-Nav. SiRF fue la primera a entrar en la plataforma de celulares, cuando Nextel integró sus chips en teléfonos iDEN en el 2003, y permanece como líder de mercado desde entonces. El resto de las marcas listadas tienen apenas el 10% del mercado, pero la expectativa es de que algunas de ellas cheguen al nivel de SiRF.

El precio medio de venta (ASP sigla en inglés) para chips GPS en 2006 fue de US$ 4, lo que justifica el porqué, inicialmente, el GPS tuvo uso sólo en smartphones y en los equipos más avanzados. El ASP precisa bajar los US$ 4 para aumentar la penetración en los aparatos de mayor costo, y precisa bajar de los US$ 2 para que pueda entrar en el mercado masivo de aparatos de bajo costo. Esperamos un nivel agresivo de competencia entre los fabricantes de chips GPS, mientras las pequeñas marcas deberían de ganar participación de mercado a través de precios competitivos.

Algo más

Así como en la paradoja de quien nació primero, el huevo o la gallina, hasta que el costo del GPS no alcance US$ 2, similar al del Bluetooth, los chips no se incluirán en apa- ratos WCDMA ampliamente difundidos, por la ausencia de demanda de las compañías operadoras. Pero los precios de chips GPS no caerán hasta que sea alcanzada la economía de escala, y esto sólo ocurrirá cuando ellos estén ampliamente integrados a los aparatos WCDMA.

Por otro lado, la necesidad de acompañar marcos regulatorios como el E-911 y el E-112 deberá de hacer las cosas más fáciles para que suceda este encuentro. La tecnología GPS es el más obvio y efectivo modo para llegar a este objetivo. Así, para alcanzar las exigencias del marco regulatorio, las operadoras probablemente van a solicitar chips GPS en sus aparatos WCDMA, creando y abriendo camino para la difusión del GPS, disminuyendo el precio de los chips y aumentando las oportunidades para crear servicios LBS basados en GPS, disponibles en mercados donde no hay CDMA.

Finalmente

La larga espera por la llegada del GPS a los celulares en general, y a los teléfonos GSM en particular, aún es tema de las decisiones de los actores claves del mercado, así como de la dinámica de la economía y de las preferencias de los consumidores. La figura 2 muestra las proyecciones de la ABI Research por segmento de mercado para los receptores GNSS en todo el mundo en 2011, en un pronóstico de 302 millones de unidades.

Montadores de semiconductores: la idea principal es que en 2007 se deben integrar soluciones GPS en un único chip, con el objetivo de reducir costos. El ASP precisa bajar de US$ 4 para entrar en el 100% de los teléfonos tope de línea, y bajar de US$ 2 para entrar al mercado masivo de aparatos. Al mismo tiempo, no se debe permitir que la performance disminuya, porque la señal del GPS puede ser perdida en túneles y dentro de edificios. Esto puede significar que la sección de Radio Frecuencia (RF) precisa ser una tecnología de alta performance como la de SiGe (al contrario de la de CMOS), por lo menos en el corto plazo.

Fabricantes de aparatos: si ellos quieren implementar GPS en aparatos GSM avanzados, en 2007, entonces los fabricantes de celulares deben evaluar los factores precio, performance y forma de los hardwares y softwares de cada uno de los diversos montadores de chips. Ellos deben asegurarse de que los chips interactúen correctamente con el hardware existente en los aparatos, como el módem y el procesador, que el software esté integrado con el resto de los programas del equipo, que la aplicación LBS correcta esté cargada, que la herramienta GPS informe correctamente las coordenadas de posición en el formato adecuado en los diferentes niveles de aplicación, y que los datos A-GPS sean transferidos correctamente entre el propio aparato y la red. Operadoras: las operadoras GSM deben asegurarse de que sus socios en el mercado de telefonía celular planeen incluir funciones GPS en algunos de sus modelos más avanzados de aparatos. Considerando que puede llevar cerca de un año para diseñar y testear una nueva función, como por ejemplo GPS en celulares, las operadoras deben estar en pasos definitivos de discusión sobre arquitectura de hardware GPS, parámetros de performance, como tiempo para primer arreglo (TTFF sigla en inglés), sensitividad RF estacionado y en movimiento, y en el consumo de energía do chip. Además, también deben hacer análisis de ventajas y desventajas de la arquitectura de los chips GPS Vs costos de producción.

ABI Research

Los hechos y opiniones expresados en este artículo se basaron en dos recientes estudios de ABI Research, “Global Navigation Satellite Positioning Systems and Devices” y “GPS Semiconductors”. Fundada en 1990 y localizada en Nueva York, ABI Research mantiene operaciones globales para sostener programas de investigaciones anuales, servicios de inteligencia, informes de mercado en banda ancha y multimedia, RFID y transacciones comerciales, M2M, conectividad inalámbrica, servicios móviles, transportes y tecnología para emergencias. Para más informaciones visite www.abiresearch.com

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