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媒体
 中国电子报  China Electronics News
日期
 2018-05-08
版面
 08/集成电路
发行量
 80,000
字数
 2,115
面积
 972.36 cm2
作者
 顾鸿儒
标题
3D感测技术崛起 安卓阵营如何赶超苹果阵营?
3D感测技术崛起 安卓阵营如何赶超苹果阵营?
3D sensing technology is on the rise, how will Android catch up with iPhone?
Summary:Ren Lujia, Sales Director of Mobile and Wearable Devices, Greater China, ams, accepted the interview from China Electronics News to talk about the 3D sensing technologies when Android achieves the mass production of 3D sensing applications. During the interview, Ren Lujia said 3D sensing technology will be widely applied rather than other traditional recognition technologies due to its convenience and safety. She also addressed ams’ capabilities in producing advanced sensor solutions for 3D sensing area, which will enable customers to succeed globally.
虽然不少的分析机构宣称iPhone X销量下跌、苹果公司的订单数处于下滑状态,但是人们不得不承认,3D感测技术因iPhone X的Face ID功能推向市场。据拓璞产业研究院的数据,2018—2020年智能手机搭载3D感测模组年复合增长率约45.62%,2020年渗透率将达到28.6%,整体3D感测模组产值预计超过百亿美元。如此广阔的市场前景,吸引了安卓与苹果两大系统阵营接连布局,3D感测关键技术“垂直腔面发射激光器”(VCSEL)的组件需求大增,引发了各家厂商的卡位混战。
  
  3D感测数据记录更精准
  
  用专业术语讲,3D感测技术就是通过3D激光扫描(3D传感)建立一种非接触、非破坏性技术来数字化捕捉物理对象的形状。简单来说,就是一种识别面孔解锁的新技术,还可以用来支持AR。相比于传统的识别技术,3D感测可以带来更精准的数据记录,因为它可以创建一个人脸的特有数字矩阵,其精确度要远超普通照片。
  
  “3D感测技术更加方便且具备更高安全性,将引领未来技术的发展趋势,比屏下指纹技术等传统识别技术要好用很多。”艾迈斯半导体(ams)大中华区移动及可穿戴设备销售总监任璐佳对《中国电子报》记者说。
  
  在进一步向记者解释为何3D 感测具备更高的安全性时,集邦拓墣产业研究院分析师黄敬哲表示,3D感测之所以性能更好,是因为3D感测技术使用的光线与传统识别技术有所不同,因此识别效果要高于传统识别技术。“传统识别技术使用stereo vision的三角定位技术,这项技术的功能双镜头也可达成,其精度不高、技术门槛低,反应速度慢,而且环境光线对其影响很大。3D感测技术使用红外光,受环境光影响较小,且若使用结构光,所采集的信息丰富程度也较高,整体辨识效果较佳。”黄敬哲对《中国电子报》记者说。
  
  苹果与安卓各自布局
  
  正是由于3D感测技术带来的优良用户体验,引得安卓和苹果两大系统均重点布局3D感测。苹果系统阵营主要以iPhone X的Face ID为主,厂商阵营主要为苹果、高通、奇景、微软、英特尔、Orbbec 等。安卓系统阵营主要以Google 阵营为主,德国PMD设计IR CIS,英飞凌做代工,Princeton Optronics 为其提供垂直腔面发射激光器VCSEL技术。
  
  Rosenblatt分析师张军认为苹果手机在3D感测技术上领先安卓手机2.5年以上。决定其领先的主要原因可能与3D感测技术中的一项关键产品垂直腔面发射激光器VCSEL有关。
  
  据任璐佳介绍,3D感测的实现需要两种重要的测距技术,分别是结构光技术和飞行时间ToF技术,3D成像前置摄像头方案以结构光为主,后置摄像头方案以3D ToF 为主。
  
  记者了解到,3D感测使用的结构光技术、飞行时间技术ToF均需搭配IR发射/接收模组测距,IR发射模组中需要用到激光,而激光势必要用到VCSEL,但是现今全球垂直腔面发射激光器VCSEL的供应商却并不多。因此,VCSEL产能的分布成为了影响3D感测发展的重要因素。
  
  “垂直腔面发射激光器VCSEL 主要供应商包括Lumentum、Finisar、Princeton Optronics、HLJ。除此之外的一些VCSEL的厂商,在产能与良率上可能都没有明显优势。”黄敬哲说。目前VCSEL的几个代表性企业向外界透露,2019年或许才可以解决3D感测关键组件的产能瓶颈。所以目前3D感应组件尚不能大规模量产。
  
  因为苹果与垂直腔面发射激光器VCSEL的重要供应商存在协议,使得苹果阵营已经锁定了大部分垂直腔面发射激光器VCSEL的供应。所以很多安卓系统被迫寻找新的实现3D感测的技术路线。
  
  其实,据记者了解,在VCSEL 之外,边缘发射激光器(EEL)也是3D感测的另一套方案,但是与VCSEL相比,其光束质量较低,光束发散度偏高,能耗较高,模块体积也不具备优势。苹果阵营目前使用的是VCSEL,安卓阵营由于能得到VCSEL的产能有限,使用的是EEL。
  
  安卓阵营需克服成本和技术难点
  
  安卓阵营追赶苹果阵营的机会究竟在哪里?记者采访了两个阵营共同的供应商ams,但是其发言人任璐佳表示,不便对客户发表评论。“无论是哪个系统供应商,对于ams来说都是需要帮助其实现产品设计,提供从产品到算法到系统的整体解决方案。市场是动态的,领导者永远是被追赶的,而差距经过追赶才会缩小,继而再有超越。时间是验证市场的唯一途径。”任璐佳对《中国电子报》记者说。
  
  但是黄敬哲认为安卓阵营追赶苹果阵营,需要克服两大难关。“长远来看,安卓阵营为了与苹果竞争,势必也会跟进搭载3D感测。然而追赶苹果阵营,安卓需要克服两大重点问题:成本和技术。若在这两个关键因素上无法取得有效进展,将影响3D感测在安卓手机上普及的可能性。”黄敬哲告诉记者,成本和技术已经成为两大阵营的竞争核心。“就成本而言,安卓阵营不太容易能够将3D感测零组件额外成本转嫁到消费者身上,因此,对多数品牌来说,导入3D感测势必将影响到自身获益能力。而在技术层面,高效率的VCSEL目前供给有限,性能和体系都具备着不小的挑战。最为明显的挑战是整体模块的体积。华为实际上已经有人脸辨识模块,但体积过大,如何恰当的搭配手机可容纳的空间,是应该思考的问题。”黄敬哲说。
  
  目前,VCSEL主要供货商Lumentum与苹果之间存在专利协议,安卓系统虽然有部分的厂商提供方案支持,但是VCSEL的供应商依旧成为卡点。若为了强行跟进3D感测技术,安卓阵营可能采取降低辨识精度的方法来降低对VCSEL的性能要求。“但这样一来牺牲安全度换来的效益可能不高。”黄敬哲说。
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