ToF传感器在AR/VR设备中的应用

对于ToF在AR/VR设备中的应用，David表示，虽然未来iToF、DToF等技术将有一定的发挥空间，但仍存在一些阻碍应用进度的技术问题。然而，尽管苹果近年来积极引进智能手机和平板电脑，华为、荣耀、魅族也坚持使用itof作为近代旗舰产品的人脸识别或B10B-PASK-1后置传感器，但一般来说，在手机市场上，手机制造商对tof的热度明显下降。

据报道，3D视觉感知逐渐取代2D成像的趋势不断加快。与双目、结构光等3D感知技术相比，ToF在精度、抗干扰、测量范围等参数上更加平衡，在特定场景下会有一些独特的优势，成为越来越多应用领域的首选。

在过去的一年里，随着元宇宙概念的兴起，AR/VR等领域对ToF的需求呈现出爆发的迹象；另一方面，我们还发现，一些曾经热衷于ToF的手机制造商已经开始取消新车型上原有的ToF配置。那么现在的ToF市场怎么样？过去一年市场发生了什么变化？为了找到这些问题的答案，电子爱好者网采访了3D视觉感知整体技术解决方案提供商奥比中光。在与奥比中光副总裁、产品管理部负责人戴维迪Chen的沟通中，了解了ToF行业的一些现状。

机器人，安全领域增速最快；AR/VR设备应用ToF仍存在技术问题。

奥比中光的出货产品主要涵盖刷脸支付、机器人、三维扫描、安全等领域。据大卫介绍，机器人和安全是去年增长最快的市场。机器人领域早些时候开始使用三维摄像头进行研发，近年来逐渐大规模实施，所以我们看到了快速增长。安全也是一个潜在的市场。

与此同时，去年元宇宙的普及引发了AR/VR市场的火爆，ToF在AR/VR领域也有很大的应用需求，无论是设备本身还是内容制作。奥比中光很早就参与了三维数据的获取和重建，比如通过彩色图像和三维数据建立元宇宙的世界，同时在房屋扫描、VR看房等场景中实现了大规模的落地。

但对于ToF在AR/VR设备中的应用，David表示，虽然未来iToF、DToF等技术将有一定的发挥空间，但仍存在一些阻碍应用进度的技术问题。

过去，有些人可能认为itof的成本很低，但事实并非如此。一方面，itof对激光和计算能力的要求非常高，因此整个系统的高成本限制了其在廉价VR/AR头盔中的普及。此外，功耗也不容忽视。itof芯片本身的功耗并不高，但如果你想获得更好的数据，激光照明的功耗会非常高。例如，对于一个普通的itof来说，如果你想在3-5米的距离内识别出人们穿的不同衣服，激光的峰值功率可以达到15-20W，这对于消费AR/VR头盔来说是非常困难的。

与苹果在iPhone和iPad上携带的dtof不同，AR/VR头盔需要不断获取实时数据。目前，苹果配备dtof的设备应用场景相对简单。携带dtof的激光实际上投射了一个相对稀疏的矩阵，精度相对较低，连续工作时间较短。从应用场景来看，它保证了功耗低。

然而，尽管苹果近年来积极引进智能手机和平板电脑，华为、荣耀、魅族也坚持使用itof作为近代旗舰产品的人脸识别或后传感器，但一般来说，在手机市场上，手机制造商对tof的热度明显下降。例如，自去年以来，OPPO、vivo、三星等新旗舰产品已经削减了tof的配置。

David认为，手机制造商对ToF的热度下降有两个主要原因。首先是成本。由于许多手机制造商的净利润不高，ToF的成本远高于传统的RGB相机。此外，ToF在手机上的应用还需要校准和平衡功耗，这增加了很多额外的成本。特别是近年来，疫情进一步压缩了手机制造商的利润，因此切断ToF是降低成本的方法之一。

另一方面，ToF在手机后面的应用程序实际上还不成熟。作为当前手机行业的领导者，苹果携带ToF的目的是培育生态。苹果希望开发人员能够利用这一功能开发出引人注目的应用程序，但生态还不成熟。

然而，David对ToF未来消费智能手机等电子产品的机会持乐观态度。他认为，ToF目前在智能手机市场的状态实际上是发展的必要阶段。只要ToF技术在成本、生产力、集成度等方面发展到一定程度，仍将得到广泛应用。

事实上，这也是许多新兴技术的症结。新技术的早期实施需要产业链的共同合作，包括早期技术的发展，适合大规模实施，然后通过终端制造商的市场化，在产业链中分担早期研发和推广成本。一旦该技术在产业链中转化为成熟产品，它自然会吸引更多的制造商加入，从而打开整个生态系统。

从学术界开始，打造ToF生态。

事实上，在过去的一年里，ToF行业引起了资本的关注。仅在中国，许多ToF公司就获得了大量的融资。可以预见，未来ToF行业的竞争越来越激烈。

那么，奥比中光将如何保持自己的竞争力呢？谈到这个问题，大卫说主要有三个方面：一是关键部件的自主化；二是只做自己擅长的事情；三是加强自己的角色，即为行业提供一个易于使用和成本效益的视觉系统。

然而，该行业的繁荣在一定程度上取决于生态的建设，而ToF生态的建设需要上下游的相互合作。前面提到，从终端制造商的角度来看，例如，苹果坚持在自己的设备上配备ToF，并支持开发人员在ToF硬件的基础上创建创新的应用程序。从ToF制造商的角度来看，奥比中光将首先打开产品规划，即覆盖更广泛的领域，包括消费水平性能最好的高端ToF产品，以及适合清扫机器人的低端ToF产品。

此外，据David介绍，奥比中光服务的客户涵盖了整个产业链。在开发者和学术工作者层面，奥比中光与微软合作，接入微软3D视觉开发者生态。从技术源头推广后，下游厂商可以根据奥比中光的开发者平台设计量产3D视觉产品。除了提供开发平台，奥比中光还可以为ToF下游公司提供关键组件和部分算法。换句话说，奥比中光将通过覆盖从上游学术技术开发到下游终端应用设计的链条，打造ToF技术应用生态。

据透露，在去年奥比中光与微软合作的项目中，奥比中光将参与微软新一代KinectToF相机的设计和制造，这将成为奥比中光未来的重要收入来源之一。随着疫情的减弱和各种应用场景的发展，奥比中光和ToF产业的发展将迎来新的面貌。