3D传感器市场扩大：探讨传感器在数字化转型中蕴含的大量机会

随着智能手机出现，引领技术创新的浪潮后，智能硬件市场百花齐放。同时，以智能手机为代表的消费类电子领域的创新，也在向汽车、工业、医疗等领域快速渗透。3D成像、自动驾驶、驾驶员辅助、AR/VR、手势识别、人脸识别、语音降噪等等新的应用不胜枚举，而赋能这些新应用的一类关键技术就是传感器。此外，对于智能手机、智能驾驶、机器人等复杂系统，多传感器融合解决方案（及软硬件的结合）也变得愈加重要。上述新技术和应用的井喷，造就了传感器大厂——艾迈斯半导体（ams）的飞速发展。到目前为止，该公司的业务面已拓展到消费和通信、汽车、工业及医疗四大领域。日前，在慕尼黑上海电子展上，艾迈斯半导体AIM（汽车、工业与医疗）领域高级应用工程师李铭豪向记者介绍了该公司所专注的领域、核心技术，以及市场上蕴含的大量机会。

李铭豪告诉记者，ams公司主要以做传感器为主，用在人机界面相关的产品上。此外，该公司还有一些相互联的产品，把不同的传感器互联在一起。“我们公司是1981年成立的，历史非常悠久。我们公司主要针对两方面的市场：消费类，包括通信手机方面的一些应用；以及另一个重点——汽车、工业、医疗方面。”在原有业务飞速发展的同时，ams也在通过收购，积极开拓新的业务。从2015年到2017年，该公司在传感器解决方案领域进行的一系列收购包括：收购恩智浦半导体CMOS传感器业务；收购CMOS图像传感器领先供应商CMOSIS，加强在工业4.0、物联网和医学诊断应用领域的地位；收购CCMOSS，成为气体传感和红外传感领域领导者；收购MAZeT，加强光谱传感技术（光谱分析可以用来判别物体成分、水果成熟度/糖分含量，实现油墨防伪等）；收购Incus实验室，提高在主动降噪技术领域的领导地位；收购高端光学封装领导者Heptagon，成为光传感领域的全球领导者；收购Princeton Optronics，加强3D成像、AR/VR及汽车应用领域。通过收购后，ams成为了光学传感器（包括3D成像、光分析、光谱传感、接近传感）、成像传感器（2/3D成像：面/线扫描、微型照相机、近红外光谱传感）、环境传感器（气体、RH/T、压力、颗粒）和音频传感器（MEMS麦克风集成电路、ANC、ACI）四大传感器领域的真正领导者，同时还包括位置传感器、超声波流量计和超低功耗无线传感器等其他传感器，李铭豪说。这些收购中，“Princeton是做垂直光发射产品，Heptagon主要是做光学封装，这些都是业界非常领先的结构光方面的一些产品。”李铭豪表示，“收购Incus是因为，我们原来的产品以模拟为主，现在Type-C接口出来后，会越来越朝数字方向转化，所以我们在这方面投资很多。MAZeT则主要涉及光谱方面的应用。光谱的应用也非常神奇，比如它可以判别物体的成分，看出苹果的成熟度——人眼是看不出来的，但是通过光谱分析就可以知道它的糖分含量是多少；液体的话也可以看到里面微小物质的存在。再比如，在物品上涂一层有光谱特征的油墨，则可以做防伪。”“现代农业中有一种应用就是，不同的光会对不同的植物、在不同的生长阶段会有帮助，我们需要知道这个光到底是什么样的成分。”他补充说。

另外，ams在跟亚马逊等平台合作，推XYZ三颜色刺激传感器。这个传感器可以测出衣服的颜色，然后亚马逊平台就可以自动告诉你，需要配的帽子、裤子是什么颜色、什么类型的。所有这些都是基于一个大的数据库作为背景。对于ams较大的市场是哪些，他透露：“手机里的接听开关，以及颜色检测是最大的一块。图像传感器比重也非常大，比如用在CT中，工业现场用的也非常多。然后是气体传感器，在空气净化器上有比较多的应用。ANC就更不用说了，去年我们有非常快的增长。其他的位置传感器在汽车上用的很多，超声波流量计在水表或者一些流量产品上用得非常多。”ams专注于一些光和环境类的产品，比如垂直光发射单元可以用作人脸识别，将一束垂直光打到人脸上，判别人脸的特征。“这个是非常好的技术，以后也是会用得非常多。”李铭豪说。除了手机以外，安防上也会用到人脸识别。结构光可以用来实现3D成像。ams会跟一些模组厂合作，开发3D摄像头模组。这些光方面的产品，其实也可以用在工业或者物联网方面。

光学和图像传感器是ams占的比重较大的一类产品。除了颜色传感器以外，该公司还有3D图像传感器。“这方面我们比较有特点的是，我们很多传感器是基于人眼的特征来设计的。”他透露，“大自然里的RGB颜色对跟人眼的感光是不一样的。最简单的例子是人看到红颜色会相对蓝颜色敏感。我们的传感器是照着人眼的感觉来做设计，更贴近于人眼能看到的感觉的现象。”另外，在图像传感器方面，ams有一种非常微小的传感器，比蚂蚁头还要小，是用在需要内窥检查的应用上面。“我们这个传感器比内窥镜的小，可以用在尿道或者妇科检查等方面，这个市场的需求也是非常大。” 李铭豪介绍说。楼宇自动化和工业的自动化方面的产品有气体传感器，“比如像房屋的空气质量检测，我们有非常好的气体传感器，包括温湿度传感器，接下来马上会有二氧化碳传感器跟PM2.5传感器，用来做空气质量方面的监测。”

这可以用到智能家居中，比如空气净化器和新风机设计，在楼宇中，中央空调也会用到它。汽车里面也有可能用到。“我们在一个比较大品牌的汽车里面有用到。比如说汽车开到一个农场或者隧道里面，空气质量肯定会变差，我们这个传感器可以立刻感觉出来空气质量差，然后把外循环的空气切换到内循环，所以这是一个非常好的功能。”他透露。

3D传感器的市场也非常大，后面很多的手机厂商都会跟进。除了手机以外，安防的需求也非常大，比如门禁就可以用来做人脸识别。汽车中也可以用来做辅助驾驶。“如果我是驾驶员的话，我坐到车子里面，3D传感器可以识别出我是主驾驶员，所有车内的设置都是按照我来设定，而如果说是我的太太，它就会自动调节到太太设定的模式，这是一个应用场景。”李铭豪举例说，“或者说你在驾驶当中比如说感觉累了，它都会提醒。这有很多很多可以想象的空间。”“实际上，疲劳驾驶阿波罗已经展示出来了，比如说我开到高速上400公里我觉得有点累了，它就会说你好像有点疲劳了，建议你靠边休息一下。这个应用非常好，对驾驶人来说非常有用。”他补充说，“但是，这确实是个蛮复杂的功能，这个算法很关键。”