思特威：以杰出的CMOS圖像傳感器迎接AR/VR爆發(fā)時(shí)代

隨著當(dāng)下科技技術(shù)的飛速發(fā)展和消費(fèi)者對(duì)智能化生活的需求日益增長(zhǎng)，全球可穿戴設(shè)備市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展預(yù)計(jì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，智能可穿戴設(shè)備是有機(jī)會(huì)成為繼PC、智能手機(jī)之后的新一代超級(jí)智能終端的。作為國(guó)內(nèi)圖像傳感器的領(lǐng)先廠商，思特威一直致力于高端成像技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，打造針對(duì)安防監(jiān)控、機(jī)器視覺(jué)、智能車(chē)載電子、智能手機(jī)等多元領(lǐng)域的CMOS 圖像傳感器，其中也包含適用于AR/VR類可穿戴智能設(shè)備的出色產(chǎn)品。

1 前景可觀的智能穿戴市場(chǎng)

從早年的Google Glass再到當(dāng)下熱門(mén)的蘋(píng)果VisionPro，全球有眾多科技巨頭都在智能穿戴領(lǐng)域展開(kāi)過(guò)嘗試。并且現(xiàn)在已有許多家知名企業(yè)在AR/VR領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了終端產(chǎn)品的商業(yè)化，例如除蘋(píng)果之外，還有Pico、Meta等等。蘋(píng)果推出首款頭戴式顯示設(shè)備之后，更是將以AR/VR為代表的可穿戴設(shè)備市場(chǎng)推向新的熱潮。

但在該領(lǐng)域所有品牌都仍有一個(gè)需要共同探索前進(jìn)的命題，就是如何提升AR/VR類智能穿戴產(chǎn)品的多場(chǎng)景使用價(jià)值。當(dāng)前市場(chǎng)常見(jiàn)的此類產(chǎn)品仍主打影音娛樂(lè)屬性，是專供沉浸式相對(duì)短時(shí)長(zhǎng)使用的，而非靈活全天候。要在工作、學(xué)習(xí)和日常生活中找到更多的使用場(chǎng)景，就對(duì)產(chǎn)品的續(xù)航、體積重量、芯片算力、攝像頭綜合能力、全天候顯示效果等各種技術(shù)層面都提出了更高的要求。以AR眼鏡為例，在實(shí)時(shí)翻譯、物流掃碼、輔助醫(yī)療等領(lǐng)域已經(jīng)有了良好的可預(yù)見(jiàn)的使用價(jià)值，但在續(xù)航、算力、軟件等技術(shù)層面都仍存在一定瓶頸。思特威傾向于認(rèn)為AR/VR類智能可穿戴產(chǎn)品迎來(lái)高增長(zhǎng)，還需要比1-2年更多的時(shí)間。長(zhǎng)線看，能擁有比較好增長(zhǎng)前景的，一定是能夠不斷在技術(shù)和功能層面拓展工作、學(xué)習(xí)、醫(yī)療等生活多場(chǎng)景使用價(jià)值，逐步引導(dǎo)市場(chǎng)和大眾完成從嘗鮮到常用的轉(zhuǎn)變的產(chǎn)品。

就目前的市場(chǎng)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力來(lái)看，思特威認(rèn)為可以分為三個(gè)層面，政策層面、技術(shù)層面和應(yīng)用層面。首先政策層面，中國(guó)政府出臺(tái)了多項(xiàng)政策來(lái)推動(dòng)智能穿戴設(shè)備行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，如2021年推出的《5G 應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023 年）》，核心內(nèi)容就包含了鼓勵(lì)將5G技術(shù)與可穿戴設(shè)備深度融合。政策層面的大力支持，為可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。其次是技術(shù)層面，得益于芯片、傳感器、電池等核心技術(shù)的不斷優(yōu)化，我們可以使用超低功耗兼具高性能的芯片處理器搭配數(shù)個(gè)圖像傳感器，大大延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。蘋(píng)果Vision Pro中所采用的MicroLED顯示屏技術(shù)可提高視覺(jué)清晰度和重要感知交互功能等，這些技術(shù)無(wú)疑都加強(qiáng)了智能穿戴設(shè)備的功能性和實(shí)用性，提升用戶的操作體驗(yàn)感。最后，在應(yīng)用層面，智能穿戴設(shè)備未來(lái)可適用于多個(gè)領(lǐng)域，如醫(yī)療、教育、體育、辦公等，應(yīng)用范圍非常寬泛，市場(chǎng)滲透力強(qiáng)勁。

隨著可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的升溫，將會(huì)吸引更多的上游零部件廠商以及下游內(nèi)容生產(chǎn)者們加入整個(gè)生態(tài)鏈。一方面，在硬件端實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化、搭載功能的增多和零部件技術(shù)的迭代升級(jí)，如光學(xué)模組、顯示屏、芯片等這些元器件都將受益于可穿戴市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。另一方面，內(nèi)容端將吸引更多的常見(jiàn)應(yīng)用加入終端體驗(yàn)適配，提升內(nèi)容的多樣化的同時(shí)拓展使用場(chǎng)景和功能。就AR/VR市場(chǎng)而言，產(chǎn)品內(nèi)容和功能都從最初基礎(chǔ)的影音娛樂(lè)，逐步向社交辦公多元化場(chǎng)景拓展。

2 Vision Pro帶動(dòng)行業(yè)新思考

蘋(píng)果Vision Pro打破了傳統(tǒng)AR/VR 類產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用的局限，從主要集中在游戲上并且以手柄控制為主到現(xiàn)在的多樣化應(yīng)用（例如辦公、會(huì)議、影視等），可以通過(guò)眼球、手勢(shì)、語(yǔ)音等多種交互方式來(lái)控制操作。實(shí)現(xiàn)這樣的能力拓展，少不了各種半導(dǎo)體器件在硬件端和功能端性能提升的助力。

在硬件端，首先需要的是更高算力支撐高品質(zhì)圖像處理。比如蘋(píng)果Vision Pro搭載的芯片處理器，該處理器大大降低了圖像處理到傳送至顯示屏的延遲性，使用戶在瀏覽真實(shí)世界的實(shí)時(shí)影像時(shí)幾乎感受不到延遲，有助于減少消費(fèi)者的眩暈感。其次，芯片和顯示屏需要支持更高分辨率，減少用戶使用過(guò)久之后產(chǎn)生的不舒適感，同時(shí)也能提高用戶體驗(yàn)感。蘋(píng)果Vision Pro中的MicroLED顯示屏的顯示技術(shù)提供超高清分辨率，從而能帶給用戶更多的真實(shí)情景體驗(yàn)感。此外，需要改進(jìn)功耗效率和散熱效果，從而達(dá)到延長(zhǎng)產(chǎn)品續(xù)航時(shí)間。

功能端的提升主要是搭配更豐富的交互功能：在多場(chǎng)景下，實(shí)現(xiàn)眼球追蹤、手勢(shì)交互、空間定位、動(dòng)作追蹤等。而在應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化層面，需要從游戲、辦公、社交等，滲透到生活的方方面面。

可穿戴設(shè)備未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，一定是支持更便捷更靈活的場(chǎng)景環(huán)境切換，從而實(shí)現(xiàn)真正的可“全天候”、“多場(chǎng)景”佩戴，直至成為新的超級(jí)生產(chǎn)力終端。能夠?qū)崿F(xiàn)更便捷靈活的環(huán)境變化，對(duì)產(chǎn)品技術(shù)的考驗(yàn)是非常大的，有很多難題要解決，例如最顯著的，如何解決眩暈惡心等佩戴不適、如何大幅提升續(xù)航、如何提升畫(huà)面的準(zhǔn)確和流暢性等等。并且AR、VR、MR 三類型設(shè)備面臨的問(wèn)題也不盡相同。如果人在戴著無(wú)線設(shè)備的時(shí)候四處走動(dòng)以及場(chǎng)景頻繁切換，可能會(huì)存在檢測(cè)信號(hào)延遲的問(wèn)題，這會(huì)導(dǎo)致用戶感到眩暈和惡心。另外，可穿戴設(shè)備由于內(nèi)部各種零件搭配，導(dǎo)致機(jī)身過(guò)重，使得用戶長(zhǎng)期佩戴感覺(jué)不佳。這一點(diǎn)在蘋(píng)果Vision Pro的市場(chǎng)反饋里是非常顯著的。首先，就信號(hào)延遲這點(diǎn)來(lái)說(shuō)， 類似蘋(píng)果Vision Pro中的R1芯片，搭載處理著12顆攝像頭，5個(gè)傳感器和6 個(gè)麥克風(fēng)的采集數(shù)據(jù)。R1芯片會(huì)在12毫秒之內(nèi)（同類競(jìng)品均在40 毫秒左右）將圖像傳導(dǎo)至顯示屏，那么該R1 處理芯片需要和其圖像傳感器有極高的匹配度以及超高分辨率效果，才能減少用戶的眩暈感。

3 思特威的解決方案

思特威致力于開(kāi)拓CMOS圖像傳感器在不同市場(chǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，該公司也一直關(guān)注著AR/VR類可穿戴智能產(chǎn)品的行業(yè)動(dòng)向，并且和產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司積極地交流和探討，持續(xù)探索CIS 配合智能可穿戴設(shè)備在不同領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)升級(jí)方向。

思特威一直專注于CMOS圖像傳感器芯片產(chǎn)品研發(fā)，而圖像傳感器正是AR/VR類穿戴產(chǎn)品完成現(xiàn)實(shí)交互的重要元件。思特威新發(fā)布的背照式全局快門(mén)圖像傳感器SC038HGS，就是一款適用于AR/VR 6DoF 系統(tǒng)的高幀率CMOS圖像傳感器。依托思特威先進(jìn)的SmartGS^?-2 Plus技術(shù)，SC038HGS具備了高感光、低噪聲、高幀率、低功耗四大優(yōu)勢(shì)性能。這些優(yōu)勢(shì)性能夠有效幫助智能穿戴設(shè)備應(yīng)對(duì)環(huán)境變換帶來(lái)的難題。例如高感光性能，可以幫助智能穿戴設(shè)備完成低照度環(huán)境下目標(biāo)圖像的檢測(cè)和捕捉，進(jìn)而支持用戶在不同光度環(huán)境中的自由移動(dòng)；高幀率大幅提升了圖像傳感器的采集速度和穩(wěn)定性，能讓智能穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)更流暢更精確的圖像捕捉和顯示，從而減少穿戴設(shè)備的佩戴眩暈和不適；而低功耗更是能夠幫助設(shè)備顯著延長(zhǎng)續(xù)航的時(shí)間，為更多場(chǎng)景功能的開(kāi)發(fā)和使用提供可能。

（本文來(lái)源于《EEPW》2024.4）