当前位置:首页 > 模拟 > 模拟技术
[导读]3月18日晚,苹果又悄悄地在线上发布了几款新品,此番新品中的“C位”,毫无疑问是最新的 iPad Pro,它更新了诸多吸引人的特性,“你的下一台电脑,何必是电脑”,苹果显然很有信心。

3月18日晚,苹果又悄悄地在线上发布了几款新品,此番新品中的“C位”,毫无疑问是最新的 iPad Pro,它更新了诸多吸引人的特性,“你的下一台电脑,何必是电脑”,苹果显然很有信心。

在诸多新的特性中,有一项功能被苹果放在了优先级很高的位置上进行宣传,那就是全新的摄像头模组。

这个一语双关的“深入”,代表着苹果引入了一项全新的技术——激光雷达 (LiDAR 光探测和测距) ,这枚“没睁眼”的摄像头,其实并不能拍照,那么它到底是干嘛的?

啥技术?能干嘛?

苹果采用的激光雷达 LiDAR,全名是 Light Detection and Ranging,简单来说,发射脉冲激光投射到物体上,再返回传感器中,从而测量目标的距离、形状、体积等,这个过程是纳秒级别的。苹果没有在宣传材料中采用 ToF(Time of Flight) 这样的叫法,但是技术原理是差不多的,LiDAR 是实现飞行时间计算的一种方式。


LiDAR 发射的光波存在两种调制方式:直接飞行时间(Direct-ToF)测量和间接飞行时间(Indirect-ToF)测量,直接测距, 是通过发射、接收光并测量光子飞行时间,直接计算确定距离,而非直接测距iToF,是通过测量发射波形和接收波形间的相位差来换算,从而确定距离,直接测距拥有响应快、功耗低等优势,但同时成本也会更高。

此前,OPPO 和 LG 在手机上采用的均是间接飞行时间,而苹果此项技术采用的是相对更复杂的直接飞行时间。

而和传统的红外 ToF 相比,LiDAR 的精度更高,因此常被应用在地图绘制、三维建模、体积测定等场景,比如自动驾驶、航空航天。

苹果引入此项技术,并不是为了拍照,而是为了 AR,苹果表示,支持 ARKit 的应用程序都将自动获得 LiDAR 所能提供的特性,并且能极大地缩短 AR 建模的速度,提高测量精度,降低抖动、错位的情况。比如 AR 尺子能更准了,室内设计时的建模能快了。

苹果还演示了一款名为《炽热熔岩(Hot Lava)》的游戏,游戏通过 LiDAR 对客厅进行建模,再加入岩浆特效,玩家可以跳到家具上躲避熔岩。

苹果把过去应用在汽车、飞机上的模组做小,集成到薄薄的 iPad 中,如何在如此小的体积下实现高精度的测量,是这套技术的核心。苹果并没有采取市面上第三方的雷达供应,而是选择了自己研发。苹果本身还会融合自家的算法以及摄像头技术,根据苹果官方的介绍,iPadOS 采用全新深度架构,可以和激光雷达探测到的深度点、两个摄像头和运动传感器捕捉的数据相结合,并通过 A12Z 仿生芯片的计算机视觉算法来进一步优化,以更详细地理解场景。

和过去所有的技术一样,苹果针对 LiDAR 也布局已久。

映维网报道,2018 年 11 月,美国专利及商标局公布了一份与深度摄像头相关的苹果专利。专利文件显示,苹果正在优化深度摄像头,主要是与光电感应组件有关,苹果有意将 LiDAR 与 VCSEL(垂直腔面发射激光器)技术进行结合,探索 MR、ToF、以及 AR 上的应用。

2019 年 4 月,路透报道称, 苹果公司正在与多家 LiDAR 供应商公司谈判,知情人士表示,苹果正在寻求比当前技术更小、更便宜、更容易批量生产的 LiDAR 传感器,目标是必须要有“革命性设计”。现在看来,苹果想要的革命性,也许就是让 LiDAR 走入消费级数码当中,而不只是应用于自动驾驶。

苹果能否再次引领行业风向?

种种消息显示,在 iPad 上试水后,今年秋天,旗舰版的 iPhone 新机也会搭载类似的技术,从而让更多的消费者能够接触到 LiDAR 技术。

实际上,过去一段时间,国内外厂商针对三维建模、测距等技术都进行过相关探索,也有产品推出。

2018 年 10 月,OPPO 推出的 R17 Pro 就搭载了 ToF 镜头,能够实现三维建模、测距、AR 尺子等功能,但很显然,这样便娱乐的非刚需,没能掀起什么水花;同年 12 月,荣耀发布的 V20 也搭载了 ToF 镜头模组,推出了 3D Qmoji、AR合影、趣味变妆等功能,但依然没什么反响。

除了手机厂商,类似 Keep 这样的互联网公司,针对健身这一场景,也有推出包含 ToF 技术的硬件。

都没有探索出能被广泛接受的应用场景,究其原因,很大程度上是因为这些都是“痒点”,而不是“痛点”,有就玩几下,没有也没关系,它没有和日常最高频的需求(比如拍照、安全等)很好地结合起来,成为类似超广角拍照、指纹识别这样不可替代的技术。

iPad 与 iPhone 的引入,会让 LiDAR、ToF 功能再次走入行业的主流视野,苹果也就被寄予了引领行业发展的重任。

而从苹果演示和介绍的场景来看,也没有超出此前三维建模畅想的一些应用,不过乐观来看,量变引起质变,更高的精度与速度,可能会让整套技术使用的体验更佳,从而使得一些场景具备实用价值。苹果官方表示,已经向开发者释出 iPad Pro 的 ARKit,并预告在今年稍后带来对应的 AR 应用,涵盖生活、医学、游戏、建筑等不同方向的应用。也许,AR 换装、试衣之类的场景会受到欢迎?

而除了应用生态,苹果也会带动相关产业链的发展。

ToF 模组也包括一个完整的上下游,包括传感器芯片、模组、算法、以及VCSEL(垂直腔面发射激光器)等等,此前,国产厂商采用的 ToF 模组,芯片主要来自索尼,摄像头模组来自舜宇光学和欧菲光。

集微网消息显示,苹果采用的 3D 模组还是由夏普(鸿海)和 LG 提供,而配合 ToF 用到的 VCSEL 激光器则是由苹果公司自主设计交给稳懋代工,后者与宏捷科是主要的激光器供应商。

产生规模效应后,相关模组的价格也会下降,不会对整机的价格有明显的影响,比如新的 iPad Pro 就是加量不加价,未来这一技术有望下放到中低段 Android 机上,届时市场规模会有明显提升。

行业普遍认为,5G 时代 AR/VR 会得到爆发,届时,ToF 将作为设备与现实的窗口,得到更广泛的应用,不过这不是短时间内能看到的成果,更多的是为未来布局。苹果的入局是一个节点,2020 年,也许真正会成为 ToF 与消费级 LiDAR 的元年。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭