眼下正是移動網絡時代正在往萬物互聯的物聯網網絡時代升級的好時機,所以整個科技界與產業界,都在為打造更加智能的物聯網設備而努力。
作為物聯網設備的“眼睛”,普通2D畫面的攝像頭,已經開始力不從心。物聯網應用的攝像頭,不僅僅是抓取傳輸簡單的畫面信息,而且還需要有更多的3D形貌數據、3D位置數據等空間信息,才能夠滿足物聯網遠程、實時協同作業的基本需求。
事實上,以VCSEL技術為基礎的TOF技術,正在替代雙目攝像頭、超聲波傳感器、紅外傳感器等,成為機器人、無人機、自動駕駛等物聯網時代智能終端的主要環境感知技術。
而且與攝像頭技術相比,TOF感知技術最大的特點就是在所有光強條件下(強光,弱光,室內,室外,較復雜的環境光等),在恒定分辨率下,都可實現較大的距離檢測范圍和較高的(不變的)距離檢測精度。
事實上,之前TOF技術在消費領域應用最廣的,是作為攝像頭成像技術的輔助角色被行業所認知和推廣,包括為攝像頭補光、對焦測距等,后來又增加了黑暗環境下,暗場成像增強功能,以及如人像美顏、背景虛化等輔助功能。
當蘋果把DTOF加入到平板電腦和智能手機上后,VCSEL行業一直期望TOF技術能在消費電子領域快速實現普及。但經過一段時間的試水后,大家發現TOF技術并不如VCSEL行業所認為的那樣那么簡單。
其中很重要的一點就是蘋果采用的DTOF由于接收傳感器電路設計相對復雜,包括淬火電路、像素內TDC(time to digital converter)等,似乎很難做到高像素(接收端傳感器分辨率)——雖然這兩年通過3D堆疊等技術正在實現各種改進。
不過在物聯網智能終端設備領域,TOF根本就不需要做到高像素。
VCSEL行業和物聯網設備行業之前很容易走入的誤區是,以TOF技術為基礎的3D識別功能,高像素就代表高精確度,就是行業的剛需。
事實上,物聯網設備對于環境感知,或者說3D識別,并不是像人們想像一樣的,需要生成相片一樣人眼能識別的圖像才算成功。
物聯網智能終端設備對于環境感知,只需要有效的少數特征點,就能實現其認知周圍環境的功能,如路徑規劃、避障和手勢識別,以VCSEL技術為基礎的TOF傳感器,只要識別出環境中所有物體輪廓頂點位置就行。即便是用在人臉識別或動物識別上,不到一千個像素點就能完成。
所以VCSEL是物聯網的重要傳感器件,行業預計2025年,全球將有數十億設備接入物聯網,全球物聯網市場有望超過30萬億美元。