VR/AR的3D傳感和眼球追蹤

AR/VR的技術(shù)趨勢是當(dāng)前電子市場的典型：許多元器件變得越來越復(fù)雜，使得設(shè)備生產(chǎn)商需要分銷商提供越來越多的建議 ── 儒卓力庫存中的 '設(shè)計入'(design-in) 的產(chǎn)品比例現(xiàn)在已經(jīng)上升到70%。

幸好儒卓力除了擁有傳統(tǒng)的寬線分銷業(yè)務(wù)外，還是一個咨詢合作伙伴，可以在經(jīng)過驗證的開發(fā)合作伙伴和組裝商組成的完整生態(tài)系統(tǒng)中提供咨詢服務(wù)。儒卓力作為咨詢合作伙伴曾經(jīng)與全球AR/VR客戶合作為這個迅速發(fā)展的行業(yè)定義了新穎和創(chuàng)新的解決方案，從而積累了豐富經(jīng)驗，這使得我們獨具優(yōu)勢，可以協(xié)助中國的設(shè)計和開發(fā)團(tuán)隊。

進(jìn)入邊緣計算的時代

AR/VR的主要技術(shù)趨勢是在“邊緣”(收集數(shù)據(jù)的源頭) ，而不是集中在云中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。這對于要迅速作出關(guān)鍵決策的分布式“邊緣”設(shè)備(諸如自動駕駛汽車和物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備)十分有利。這些新型的自主或半自動“邊緣”設(shè)備包括智能相機(jī)、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人、無人機(jī)和AR/VR裝置。

英特爾子公司Movidius專門開發(fā)機(jī)器和PC的視覺功能，其Myriad X視覺處理單元(VPU)配備了專用的神經(jīng)計算引擎的SoC器件，用于支持邊緣深度學(xué)習(xí)推理。

Myriad X的片上硬件模塊專為高速低功耗地運行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)而設(shè)計，英特爾聲稱這個深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器在用于DNN推斷時可以實現(xiàn)每秒超過1萬億次計算。

英特爾通過儒卓力提供Myriad X作為用于自主設(shè)備平臺的理想VPU，因為它體積小，而且具有很強(qiáng)的板載處理能力。

集成3D傳感功能

另一個示例是英特爾的 RealSense?技術(shù)，它使開發(fā)人員能夠?qū)?D傳感功能集成到設(shè)計中，可用于機(jī)器人和無人機(jī)到AR / VR和客戶端應(yīng)用。就像雙眼視覺使人類能夠在三維空間中看到世界一樣，英特爾RealSense技術(shù)的目標(biāo)就是使智能、交互式和自動化機(jī)器具有人類的3D感知能力。例如，RealSense 3D攝像頭可以通過虛擬插件識別人臉并更改現(xiàn)場AR/VR顯示的部分。

儒卓力提供各種型號的緊湊型英特爾RealSense攝像頭，比如結(jié)合三個攝像頭來作為一個1080p高清攝像頭的型款，另外還有一個紅外攝像頭和一個紅外激光投影儀，結(jié)合起來允許人眼感知深度并跟蹤人體運動。

英特爾RealSense攝像頭還集成了麥克風(fēng)陣列。它的紅外投影儀將紅外線網(wǎng)格投射到場景上，而紅外攝像機(jī)能夠記錄表面上的反射來計算深度信息并將其與2D攝像機(jī)錄制結(jié)合起來，然后通過集成的麥克風(fēng)陣列，便可以在周圍空間定位聲源并執(zhí)行背景噪音消除。

英特爾RealSense技術(shù)帶來了耳目一新的AR/VR設(shè)備互動，使得我們可以獲得更自然、直觀和身臨其境的體驗。

在集成3D感測中，儒卓力提供英特爾D400系列RealSense攝像頭，這些攝像頭的核心是突破性D4和Dm處理器，它們使用半全局匹配算法的定制型款，可以實現(xiàn)超過3600萬深點/秒的計算速度，提供超過90fps的幀率，而且芯片封裝尺寸只有6.3×6.3mm (這遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于英特爾酷睿i7處理器)，功耗低于22nW /深度點，并可搜索128個不同點。其目標(biāo)是使計算機(jī)立體視覺達(dá)到嵌入小型消費電子設(shè)備如手機(jī)、無人機(jī)、機(jī)器人和AR/VR應(yīng)用等所需的性能水平(包括功率、散熱、分辨率、幀速率、尺寸、成本等)。

帶有多個LED的眼動追蹤

另一個技術(shù)趨勢是眼動追蹤系統(tǒng)，它帶有多個用來照射用戶眼睛的紅外LED，并通過傳感器捕獲反射回來的光，從而計算用戶瞳孔的位置和凝視的方向，將這項技術(shù)融入AR/VR頭戴式裝置需要非常緊湊的紅外LED，足夠小以嵌入目鏡周圍的部份。

例如，儒卓力產(chǎn)品組合中包括歐司朗光電半導(dǎo)體的SFH4055，它基于成熟的Firefly平臺，廣泛用于可見光譜的LED，其占位面積僅為1.0×0.325×0.55mm，而發(fā)射器的波長為850 nm，主要針對AR/VR裝置中的眼動追蹤系統(tǒng)。

激光三維感測

垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)是一種激光二極管，具有能夠垂直發(fā)射光的單片激光諧振器，有別于在芯片邊緣處射出光的邊緣發(fā)射激光二極管。

儒卓力提供的VCSEL具有體積小、能耗低和可靠性高的優(yōu)點，因而可用于各種應(yīng)用。一般而言，VCSEL理想用于在高速調(diào)制方面有優(yōu)勢的所有應(yīng)用。

VCSEL的制造成本率和可靠性均十分出色，因而在移動和消費電子產(chǎn)品中的使用增加；不少AR/VR解決方案亦集成了基于VCSEL的3D感測，比如智能眼鏡。

解決方案

作為電子元器件的全球分銷商，儒卓力提供了一系列面向AR/VR應(yīng)用的解決方案，包括“自由度”(DoF)運動傳感器。

例如，意法半導(dǎo)體的LSM303DTR是一款6軸電子羅盤LGA-16表面貼裝器件(SMD)，這款超小型高性能電子羅盤包含3D加速計和3D磁力計模塊。

該系統(tǒng)可以配置為生成自由落體、運動檢測和磁場檢測的中斷信號，而中斷發(fā)生器的閾值和時序可由最終用戶編程。

它的應(yīng)用包括顯示屏方向(例如翻轉(zhuǎn)智能手機(jī)顯示屏)、沖擊偵測和記錄，以及振動監(jiān)控和補(bǔ)償——還有游戲和AR/VR輸入設(shè)備。

Bosch Sensortec公司的BMI160是一款慣性測量單元(IMU)，采用最先進(jìn)的低g 3D加速度計和3軸陀螺儀，它專為手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、遙控器、游戲控制器、玩具和頭戴式顯示器(HMD)中的低功耗、高精度6軸和9軸應(yīng)用而設(shè)計，包括AR/VR 頭顯。

Bosch Sensortec還為AR/VR應(yīng)用提供帶有MEMS傳感器支持的運動和環(huán)境感應(yīng)。例如，基于MEMS的BHI160是一款集成3軸陀螺儀和3軸加速度計的小型低功耗智能傳感器集線器，其內(nèi)部的Bosch Sensortec Fuser內(nèi)核運行傳感器融合軟件，可實現(xiàn)高度優(yōu)化的傳感器數(shù)據(jù)處理。它有一個輔助接口可以連接3軸磁力計。BHI160能夠完全實現(xiàn)9度“自由度”數(shù)據(jù)融合，提供高度精確的3D定位，包括四元數(shù)和歐拉角。

Wi-Fi無線網(wǎng)卡

一些設(shè)計師正在擺脫通常通過HDMI電纜來連接高性能PC的“束縛式”AR/VR頭顯，因為對于希望使用“自由度”傳感器在緊鄰環(huán)境中進(jìn)行運動控制的用戶來說，這些束縛設(shè)置讓他們受到很大限制。雖然一些開發(fā)商正在嘗試專有的無線解決方案，但許多其它開發(fā)商寄望于Wi-Fi，尤其是802.11ac (5 GHz)和802.11ad (60 GHz)等更新標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢。

在儒卓力提供的Wi-Fi卡中，內(nèi)置英特爾Wireless-AC-technology(802.11ac)的設(shè)備可提供高達(dá)三倍的數(shù)據(jù)速率和更好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，與其它Wi-Fi解決方案相比，它還可以將更多設(shè)備連接到一個網(wǎng)絡(luò)。

支持802.11ac的卡提供更快的速度 ── 它們的速度快了六倍，能夠同時傳輸多個藍(lán)光質(zhì)量視頻、Netflix電影和YouTube視頻。

它們還提供高達(dá)三倍的容量，能夠處理更多用戶、更多設(shè)備、更高質(zhì)量的視頻和更大的下載量。

它們還提供更多的覆蓋范圍，在距離Wi-Fi接入點較遠(yuǎn)的位置具有更好的速度和可靠性，允許用戶在更大范圍保持連接。

它們的這些優(yōu)點還可帶來更長的電池壽命。它們可以更快捷地完成數(shù)據(jù)傳輸，使得設(shè)備耗用的電力減少，并且其電池的續(xù)航時間更長。

除了這些802.11a/b/g/n/ac卡之外，英特爾還提供802.11ad Tri-Band解決方案，可配合英特爾Wireless GigabitSink Module和Wireless Gigabit Antenna Module兩種模塊，可用于無線對接和外設(shè)訪問以及設(shè)備到設(shè)備通信，以期實現(xiàn)與有線網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)挠脩趔w驗。

儒卓力通過便利和高效的電子商務(wù)平臺Rutronik24.com完善了其產(chǎn)品分銷和增值服務(wù)，它的創(chuàng)新功能包括智能搜索功能、允許客戶通過上傳BOM下訂單、全面的PCN數(shù)據(jù)庫、詳細(xì)的產(chǎn)品信息以及產(chǎn)品經(jīng)理聯(lián)系信息，以及客戶所有訂單、報價和合同的概覽，并實時跟蹤采購流程，可幫助開發(fā)人員選擇和購買部件。

全面的一站式服務(wù)使得客戶受益于縮短的開發(fā)時間和更低的成本，從而縮短了上市時間，實現(xiàn)更快的創(chuàng)新速度。