汽車成像和機器視覺領先者，安森美半導體的傳感器之旅

近年來，全球傳感器市場一直保持快速增長，市場對傳感器的需求將不斷增多。同時，隨著 5G、IoT、AI、云計算、自動駕駛、大數(shù)據(jù)等新興技術和領域的發(fā)展成熟，傳感器將受益于此，迎來新的爆發(fā)。

據(jù)前瞻產業(yè)研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球傳感器行業(yè)市場規(guī)模已突破 2000 億美元，未來 5 年全球傳感器市場將保持 8%左右的速度增長，到 2024 年市場規(guī)模將會達到 3284 億美元。

可見，傳感器市場規(guī)模巨大，各國將競相加速新一代傳感器的開發(fā)和產業(yè)化，競爭也將日益激烈。

在與非網(wǎng)推出的“傳感器的創(chuàng)新之旅”專題活動中，安森美半導體亞太區(qū)現(xiàn)場應用工程經(jīng)理彭宗良向筆者介紹了安森美半導體在傳感器領域的布局和規(guī)劃。

彭宗良介紹道：“安森美半導體提供各種 CMOS 圖像傳感器和處理器、超聲波成像、激光雷達(LiDAR)和雷達方案，以及融合閃光 LiDAR 和成像的 FuseOne 融合方案，用于汽車、消費電子、工業(yè)、邊緣人工智能（edge AI）、醫(yī)療及安防成像應用，還有環(huán)境光傳感器和高靈敏度接近傳感器，用于移動、消費電子和工業(yè)應用，以及電容式觸摸傳感器用于汽車和消費電子應用。不僅如此，安森美半導體還有智能無源傳感器，這免電池、無源無線傳感器標簽實現(xiàn)遠程檢測、匯集和分析溫度、濕度、距離等數(shù)據(jù)。此外，安森美半導體還有寬廣的熱管理產品陣容，從簡單的溫度傳感器到精密的系統(tǒng)監(jiān)控方案。

安森美半導體亞太區(qū)現(xiàn)場應用工程經(jīng)理彭宗良

安森美半導體現(xiàn)在在汽車成像和機器視覺領域是全球第一，具備 10 多年汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)方案技術領先的經(jīng)驗，提供優(yōu)化的光學通道比 (red to clear, clear to clear, 等)、通過時間和路測認證的寬動態(tài)算法?！?/p>

作為行業(yè)領先企業(yè)，安森美半導體相較于行業(yè)對手或競品有哪些優(yōu)勢？彭宗良表示，安森美半導體的優(yōu)勢在于提供廣泛的產品陣容供客戶選擇。例如，圖像傳感器分辨率涵蓋 100K 到 5000 萬像素。從光學格式來看，涵蓋 1/13 英寸到 35 mm 以上。由于種類繁多，客戶可能難以從中選擇。為此，安森美半導體推出了一些產品平臺。例如，Hayabusa 圖像傳感器系列基于通用架構和像素平臺，分辨率從 130 萬到 310 萬像素不等。又如 X-Class 圖像傳感器平臺，在同一圖像傳感器框架內支持多種 CMOS 像素架構，在攝像機設計實現(xiàn)新的維度。這使單個攝像機設計不僅支持多種產品分辨率，還支持不同的像素功能，例如在給定的光學格式以更大像素來換取分辨率以提高成像靈敏度，并優(yōu)化設計實現(xiàn)低噪聲運行以增加動態(tài)范圍等等。以通用的高帶寬、低功耗接口支持這些不同的像素架構，客戶能夠充分利用現(xiàn)有庫存器件并加快新攝像機設計的上市時間。

高動態(tài)范圍(HDR)有助于機器視覺或人工智能識別 / 判斷細節(jié)，在汽車應用中，最大化動態(tài)范圍對于提升行車安全至關重要，安森美半導體成像方案的 HDR 達 140 dB，高過競爭對手的 120 dB。在機器視覺領域，安森美半導體的 XGS 系列遙遙領先，是目前市場上唯一在 29×29mm 設計尺寸內達到 1600 萬像素的產品。目前深度映射有立體視覺、結構光、飛行時間（TOF）、Super Depth 和雷達五種技術。安森美半導體的 Super Depth 技術同步單個傳感器的深度及彩色圖像，無需任何補光，使機器人能感知周圍的深度。LiDAR 方面，安森美半導體的單光子雪崩二極管(SPAD)和硅光電倍增管(SiPM)技術領先，如最近推出的 SPAD 陣列 LiDAR 提供長距高精準深度。此外，安森美半導體的堆疊封裝技術將成像芯片和處理芯片相疊加，從而降低成本，減小占位。

同時，安森美半導體是工業(yè)機器視覺、邊緣人工智能等至關重要的成像應用領域的市場領袖，也是全球唯一一家提供全方位智能感知方案的供應商，包括超聲波、成像、毫米波雷達、激光雷達和傳感器融合，未來將持續(xù)創(chuàng)新和投入，以領先的技術和廣泛的服務支援，走在行業(yè)前端。

談到傳感器未來的創(chuàng)新方向，彭宗良指出，隨著智能化提升、數(shù)字化轉型的進程，傳感器作為數(shù)據(jù)采集的終端，不再只是“感知”，也逐漸開始“思考”。傳感器端運算和傳感器融合無疑是未來的發(fā)展趨勢，對數(shù)據(jù)的存儲、處理和傳輸有很高的要求，這將成為該項目可持續(xù)性的重要因素。 因此，若非絕對強制，任何類型的能量采集方案都是受歡迎的。 安森美半導體設計了超低功耗嵌入式硬件平臺，采用智能系統(tǒng)級電源管理，例如 RSL10 傳感器開發(fā)套件。 此外，還實現(xiàn)了以能量采集使設備自供電，例如 RSL10 太陽能電池多傳感器平臺、RSL10 無線開關和低成本、免電池的射頻識別(RFID)傳感器。

傳感器融合非常重要。以自動駕駛為例，激光雷達用光（雖然不是可見光），所以它和圖像傳感器一樣有類型的缺陷，比如霧天的識別效果不好。毫米波雷達雖然對金屬很敏感，但是霧天、雨天時的穿透力很好。同時，毫米波雷達能偵測感知到移動物體的速度，激光雷達和圖像識別感知不到速度，只能看見東西。所以，每個傳感器在整個智能化設備中都有它的獨特的作用。融合圖像傳感器、超聲波、雷達、激光雷達的汽車具有 360 度感知能力，提升行車安全。又如機器人應用場景中，三維感知需要傳感器融合。安森美半導體的優(yōu)勢是把所有傳感器的功能融合起來，實現(xiàn)結果是最大化，并進行創(chuàng)新。未來安森美半導體仍將充分利用技術和制造優(yōu)勢，持續(xù)創(chuàng)新。

創(chuàng)新之余，挑戰(zhàn)猶在。面對傳感器發(fā)展過程中的安全和生態(tài)建設問題，彭宗良表示，安森美半導體運營敏銳、可靠、世界一流的供應鏈及品質項目。 換句話說，安森美半導體致力于保持獨特的、世界一流的質量體系，符合或超越相關應用領域的國際質量和安全標準和法規(guī)，并力爭超越客戶的期望。 在傳感器應用層面，安森美半導體提供領先的智能感知以及融合的成像方案，乃至可靠的聯(lián)接方案，例如 AES-128 加密用于藍牙低功耗（BLE）方案。

為了構建更強大的生態(tài)系統(tǒng)，安森美半導體攜手 Bosch Sensortec 等合作伙伴開發(fā)創(chuàng)新方案。例如，RSL10 傳感器套件是個小外形平臺，含 Bosch Sensortec 高度集成的 BME680 環(huán)境傳感器以檢測各種氣體用于空氣質量應用，以及 BMM150 地磁傳感器和 BHI160 智能傳感器用于高精度運動感知 。

訪談的最后，彭宗良向筆者描述了安森美半導體接下來的發(fā)展規(guī)劃，他表示，安森美半導體作為汽車成像和機器視覺的全球領袖，具備深厚的經(jīng)驗和技術等專知和相關方案的應用配套，會積極配合市場的大趨勢，繼續(xù)聚焦汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等市場的長期增長發(fā)揮競爭優(yōu)勢，為客戶帶來更大的價值。

面對快速增長的中國市場，以及工程師需要在有限時間內實現(xiàn)創(chuàng)新設計的要求。安森美半導體提供完整的參考設計和軟件來簡化客戶開發(fā)工作，不久還將提供端到端安全聯(lián)接，以支援所有主要的中國云服務供應商。

安森美半導體仍將充分利用各種領先的技術、創(chuàng)新的方案、和卓越的質量運營，使客戶能構建未來高能效、現(xiàn)代的和自動智能空間，無論是家居、工廠、樓宇、辦公室或汽車等。