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智能制造網(wǎng)訊 什么是ToF傳感器？ToF傳感器又名飛行傳感器，是一種接近傳感器。簡單來說，ToF傳感器的主要原理是利用自身發(fā)出的對脈沖發(fā)射光在某種介質(zhì)中行進一段時間到達物體并反射回傳感器所用的時間來測量傳感器與物體之間的距離，進而再通過ToF內(nèi)部的圖像傳感器來確定測量的點形成的深度圖像(景深)或者3D圖像。
10月27日，意法半導(dǎo)體(ST)推出多合一、多區(qū)域的ToF傳感器模塊——VL53L5 ToF傳感器。據(jù)悉，VL53L5 TOF傳感器包括一個光源(垂直發(fā)射激光 940nm)，一個片上系統(tǒng)傳感器(集成VCSEL驅(qū)動器)、一個單光子雪崩二極管的接受陣列，以及一個32位的低功耗MCU核心和一個加速器(運行復(fù)雜固件)。VL53L5已投入量產(chǎn)，目前已出貨數(shù)百萬臺。
就細分場景而言，ToF技術(shù)面向智能手機的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展一段時間。早在2014年，ToF技術(shù)就用在智能手機前置距離傳感器上，通過發(fā)射端主動發(fā)出光子，遇到障礙物時返回至接收端接收，主要應(yīng)用于單點的光學測距，即主要在自動對焦、接近檢測等方面發(fā)揮作用。直到2017年，iPhone X前置結(jié)構(gòu)光模組開啟了3D成像時代，其他手機廠商爭相追逐，應(yīng)用于3D感知的ToF產(chǎn)業(yè)鏈得以發(fā)展。
在物聯(lián)網(wǎng)場景中，智能家居、智慧安防、智慧零售、人流監(jiān)控，ToF傳感器用于識別和跟蹤人體，不僅僅是現(xiàn)在的認臉模式，通過深度信息可以提高識別準確度；在自動駕駛/ 車內(nèi)感知領(lǐng)域，ToF 傳感器也可以成為車載激光雷達、車內(nèi)人體識別、車內(nèi)手勢識別的重要元器件等。目前，也有不少企業(yè)將ToF傳感器植入AGV和機器人手臂當中，用于精準導(dǎo)航和實時避障。
有分析人士認為，未來受3D機器視覺系統(tǒng)在消費電子、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等產(chǎn)業(yè)中得到應(yīng)用，ToF傳感器市場規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)增長，預(yù)計到2025年達到40億美元左右，年復(fù)合增長率為31.9%左右，占比整個3D感測市場的60%以上。
從來看，亞太地區(qū)的中國、印度等新興發(fā)展中國家，正處于傳統(tǒng)工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型以及電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展階段，因此對于ToF傳感器的市場需求持續(xù)攀升。預(yù)計未來十年，亞太地區(qū)將成為ToF傳感器主要需求驅(qū)動力。
事實上，3D 感測技術(shù)路線很多，不同技術(shù)的性能不同，適合的應(yīng)用領(lǐng)域也不同。3D成像和傳感器模組包括ToF、雙目測距和結(jié)構(gòu)光三種關(guān)鍵技術(shù)。雙目測距是模仿人眼的2個2D傳感器組合在一起，需要兩個以上的攝像頭，軟件復(fù)雜度高且精度好，但速度慢幾乎不用于消費電子領(lǐng)域。
進入 2019 年后，安卓廠商紛紛加入TOF鏡頭的陣營，2019年2月，三星發(fā)布了Galaxy S10 5G，前后分別各搭載一顆TOF鏡頭；LG發(fā)布了LG G8 ThinQ，搭載后置TOF鏡頭，采用了英飛凌的解決方案；聯(lián)想發(fā)布了Z6 Pro 5G手機，搭載了后置TOF鏡頭。華為在6月份在中端機型nova 5 Pro上也搭載了后置TOF鏡頭。目前除小米以外，主要安卓手機廠商均發(fā)布了搭載TOF模組的智能手機，其中華為和三星發(fā)布的機型數(shù)量相對較多。
大家都知道，5G時代，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在各個領(lǐng)域深入鋪開，從而帶來各類智能設(shè)備對三維感知能力的需求。TOF憑借其成本優(yōu)勢、優(yōu)秀的實時感知能力，將成為主流的3D感測方案。提別是在VR/AR應(yīng)用領(lǐng)域，對于時延有很高要求，TOF則是較適合的空間定位技術(shù)。也許在不久的將來，我們能看到飛行傳感器市場需求的又一波爆發(fā)。
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