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思特威:以杰出的CMOS图像传感器迎接AR/VR爆发时代

作者: 时间:2024-04-08 来源:EEPW 收藏

随着当下科技技术的飞速发展和消费者对智能化生活的需求日益增长,全球可穿戴设备市场未来发展预计呈现上升趋势,智能可穿戴设备是有机会成为继PC、智能手机之后的新一代超级智能终端的。作为国内图像传感器的领先厂商,一直致力于高端成像技术的创新与研发,打造针对安防监控、机器视觉、智能车载电子、智能手机等多元领域的CMOS 图像传感器,其中也包含适用于类可穿戴智能设备的出色产品。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202404/457274.htm

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1 前景可观的智能穿戴市场

从早年的Google Glass再到当下热门的苹果VisionPro,全球有众多科技巨头都在智能穿戴领域展开过尝试。并且现在已有许多家知名企业在领域实现了终端产品的商业化,例如除苹果之外,还有Pico、Meta等等。苹果推出首款头戴式显示设备之后,更是将以为代表的可穿戴设备市场推向新的热潮。

但在该领域所有品牌都仍有一个需要共同探索前进的命题,就是如何提升AR/VR类智能穿戴产品的多场景使用价值。当前市场常见的此类产品仍主打影音娱乐属性,是专供沉浸式相对短时长使用的,而非灵活全天候。要在工作、学习和日常生活中找到更多的使用场景,就对产品的续航、体积重量、芯片算力、摄像头综合能力、全天候显示效果等各种技术层面都提出了更高的要求。以AR眼镜为例,在实时翻译、物流扫码、辅助医疗等领域已经有了良好的可预见的使用价值,但在续航、算力、软件等技术层面都仍存在一定瓶颈。倾向于认为AR/VR类智能可穿戴产品迎来高增长,还需要比1-2年更多的时间。长线看,能拥有比较好增长前景的,一定是能够不断在技术和功能层面拓展工作、学习、医疗等生活多场景使用价值,逐步引导市场和大众完成从尝鲜到常用的转变的产品。

就目前的市场增长驱动力来看,认为可以分为三个层面,政策层面、技术层面和应用层面。首先政策层面,中国政府出台了多项政策来推动智能穿戴设备行业的创新和发展,如2021年推出的《5G 应用“扬帆”行动计划(2021-2023 年)》,核心内容就包含了鼓励将5G技术与可穿戴设备深度融合。政策层面的大力支持,为可穿戴设备市场的发展提供了良好的基础。其次是技术层面,得益于芯片、传感器、电池等核心技术的不断优化,我们可以使用超低功耗兼具高性能的芯片处理器搭配数个图像传感器,大大延长设备的续航时间。苹果Vision Pro中所采用的MicroLED显示屏技术可提高视觉清晰度和重要感知交互功能等,这些技术无疑都加强了智能穿戴设备的功能性和实用性,提升用户的操作体验感。最后,在应用层面,智能穿戴设备未来可适用于多个领域,如医疗、教育、体育、办公等,应用范围非常宽泛,市场渗透力强劲。

随着可穿戴设备市场的升温,将会吸引更多的上游零部件厂商以及下游内容生产者们加入整个生态链。一方面,在硬件端实现性能优化、搭载功能的增多和零部件技术的迭代升级,如光学模组、显示屏、芯片等这些元器件都将受益于可穿戴市场的快速增长而增长。另一方面,内容端将吸引更多的常见应用加入终端体验适配,提升内容的多样化的同时拓展使用场景和功能。就AR/VR市场而言,产品内容和功能都从最初基础的影音娱乐,逐步向社交办公多元化场景拓展。

2 Vision Pro带动行业新思考

苹果Vision Pro打破了传统AR/VR 类产品市场应用的局限,从主要集中在游戏上并且以手柄控制为主到现在的多样化应用(例如办公、会议、影视等),可以通过眼球、手势、语音等多种交互方式来控制操作。实现这样的能力拓展,少不了各种半导体器件在硬件端和功能端性能提升的助力。

在硬件端,首先需要的是更高算力支撑高品质图像处理。比如苹果Vision Pro搭载的芯片处理器,该处理器大大降低了图像处理到传送至显示屏的延迟性,使用户在浏览真实世界的实时影像时几乎感受不到延迟,有助于减少消费者的眩晕感。其次,芯片和显示屏需要支持更高分辨率,减少用户使用过久之后产生的不舒适感,同时也能提高用户体验感。苹果Vision Pro中的MicroLED显示屏的显示技术提供超高清分辨率,从而能带给用户更多的真实情景体验感。此外,需要改进功耗效率和散热效果,从而达到延长产品续航时间。

功能端的提升主要是搭配更丰富的交互功能:在多场景下,实现眼球追踪、手势交互、空间定位、动作追踪等。而在应用场景的多样化层面,需要从游戏、办公、社交等,渗透到生活的方方面面。

可穿戴设备未来发展的趋势,一定是支持更便捷更灵活的场景环境切换,从而实现真正的可“全天候”、“多场景”佩戴,直至成为新的超级生产力终端。能够实现更便捷灵活的环境变化,对产品技术的考验是非常大的,有很多难题要解决,例如最显著的,如何解决眩晕恶心等佩戴不适、如何大幅提升续航、如何提升画面的准确和流畅性等等。并且AR、VR、MR 三类型设备面临的问题也不尽相同。如果人在戴着无线设备的时候四处走动以及场景频繁切换,可能会存在检测信号延迟的问题,这会导致用户感到眩晕和恶心。另外,可穿戴设备由于内部各种零件搭配,导致机身过重,使得用户长期佩戴感觉不佳。这一点在苹果Vision Pro的市场反馈里是非常显著的。首先,就信号延迟这点来说, 类似苹果Vision Pro中的R1芯片,搭载处理着12颗摄像头,5个传感器和6 个麦克风的采集数据。R1芯片会在12毫秒之内(同类竞品均在40 毫秒左右)将图像传导至显示屏,那么该R1 处理芯片需要和其图像传感器有极高的匹配度以及超高分辨率效果,才能减少用户的眩晕感。

3 思特威的解决方案

思特威致力于开拓在不同市场领域的应用,该公司也一直关注着AR/VR类可穿戴智能产品的行业动向,并且和产业链上下游公司积极地交流和探讨,持续探索CIS 配合智能可穿戴设备在不同领域应用的技术升级方向。

思特威一直专注于芯片产品研发,而图像传感器正是AR/VR类穿戴产品完成现实交互的重要元件。思特威新发布的背照式全局快门图像传感器SC038HGS,就是一款适用于AR/VR 6DoF 系统的高帧率。依托思特威先进的SmartGS®-2 Plus技术,SC038HGS具备了高感光、低噪声、高帧率、低功耗四大优势性能。这些优势性能够有效帮助智能穿戴设备应对环境变换带来的难题。例如高感光性能,可以帮助智能穿戴设备完成低照度环境下目标图像的检测和捕捉,进而支持用户在不同光度环境中的自由移动;高帧率大幅提升了图像传感器的采集速度和稳定性,能让智能穿戴设备实现更流畅更精确的图像捕捉和显示,从而减少穿戴设备的佩戴眩晕和不适;而低功耗更是能够帮助设备显著延长续航的时间,为更多场景功能的开发和使用提供可能。

(本文来源于《EEPW》2024.4)



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