隨著行業(yè)競爭逐漸白熱化，各大手機(jī)廠商都在尋找差異化。作為智能手機(jī)的風(fēng)向標(biāo)，近幾年蘋果手機(jī)的創(chuàng)新乏力也使得人們對(duì)其領(lǐng)導(dǎo)力產(chǎn)生了懷疑。然而，蘋果公司總能給我們帶來意想不到的驚喜。
9月13日，為紀(jì)念第一款智能iPhone手機(jī)上市十周年，蘋果公司特別推出了號(hào)稱有史以來功能最強(qiáng)大的旗艦機(jī) iPhone X。作為蘋果公司寄予厚望的一款產(chǎn)品，其中最讓人激動(dòng)的黑科技當(dāng)屬 Face ID 臉部識(shí)別技術(shù)，取代了之前的Touch ID。毫無疑問，這又將在智能手機(jī)領(lǐng)域掀起一股新浪潮。
Face ID離不開紅外線技術(shù)
相對(duì)于傳統(tǒng)的面部識(shí)別技術(shù)，蘋果Face ID技術(shù)基于三維成像的圖像識(shí)別技術(shù)，并采用主動(dòng)光照射系統(tǒng)與專用攝像頭結(jié)合，利用采集的數(shù)據(jù)建立面部三維模型，同時(shí)解決了安全性及光照較差環(huán)境下成功識(shí)別的難題。
(圖片來自 蘋果官網(wǎng))
具體的人像捕捉過程包括：通過距離傳感器與光線傳感器反饋成像系統(tǒng)，以確定面部識(shí)別所需的紅外光強(qiáng)度;然后通過紅外光發(fā)生器向人臉發(fā)射裸眼無法識(shí)別的紅外光，掃描點(diǎn)多達(dá)3萬處;紅外攝像機(jī)捕捉從人臉反射回來的掃描點(diǎn)，構(gòu)建人臉的3D圖像模型。
在識(shí)別過程中紅外光起到了重要的作用，在蘋果品牌的帶動(dòng)下，紅外線產(chǎn)品將在未來幾年呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，對(duì)于相關(guān)行業(yè)發(fā)展無疑是一個(gè)利好消息。作為全球半導(dǎo)體領(lǐng)域的代表性企業(yè)，歐司朗早在1972年便開始投入紅外線的應(yīng)用開發(fā)，并成為其成長最快的業(yè)務(wù)方向?；谠诠怆姲雽?dǎo)體領(lǐng)域的持續(xù)耕耘，歐司朗已經(jīng)成為全球紅外線應(yīng)用的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，具有完備的產(chǎn)品布局和強(qiáng)大的研發(fā)定制能力?；趯?duì)產(chǎn)業(yè)前景的看好，歐司朗也宣布在紅外線LED方面進(jìn)一步擴(kuò)編研發(fā)人員，以應(yīng)對(duì)接下來的市場爆發(fā)期。
除了在面部識(shí)別應(yīng)用之外，虹膜識(shí)別、安防監(jiān)控、激光雷達(dá)、健康檢測、3D傳感等領(lǐng)域，也被認(rèn)為是未來紅外線LED的潛力市場。作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，歐司朗已實(shí)現(xiàn)率先布局，并不斷探索紅外線LED的新應(yīng)用方向。
紅外半導(dǎo)體組件迎來爆發(fā)期
去年，三星Note7搭載的虹膜識(shí)別技術(shù)在當(dāng)時(shí)也造成了不小的反響。通過采用紅外LED搭配虹膜識(shí)別技術(shù)，使用時(shí)朝著人眼發(fā)射紅外光，進(jìn)而在特殊環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)識(shí)別。為此，三星特意增加了紅外LED訂單量。由于蘋果Face ID技術(shù)對(duì)硬件及軟件協(xié)同要求較高，國內(nèi)廠商有望在虹膜識(shí)別技術(shù)方面率先跟進(jìn)，其中華為和小米在接下來的旗艦機(jī)上都明確將搭載虹膜識(shí)別技術(shù)。由此可見，虹膜識(shí)別技術(shù)將成為智能手機(jī)的下一個(gè)“標(biāo)配”功能。
紅外LED應(yīng)用(圖片來自歐司朗官網(wǎng))
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2020年全球生物識(shí)別市場規(guī)模將達(dá)到250億美元，其中虹膜識(shí)別技術(shù)總產(chǎn)值將達(dá)到35億美元，其年復(fù)合增長率為36.6%，將在智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)終端市場取得廣泛應(yīng)用。早在2015年，歐司朗推出的Oslux SFH 4780S 發(fā)光二極管便率先在智能手機(jī)上使用，主要用于虹膜掃描，為紅外線產(chǎn)品在消費(fèi)終端的使用進(jìn)行了前期探索和技術(shù)積累。其緊湊和高功率特性，也為行業(yè)發(fā)展樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)，并以此獲得了當(dāng)年的“Kaiser Friedrich研究獎(jiǎng)”。
此外，由于紅外傳感器成本逐漸減低，越來越多的穿戴設(shè)備開始搭載紅外傳感器用于心率、血糖等生理參數(shù)檢測，而這也將成為穿戴設(shè)備未來重要的趨勢之一，其背后也離不開紅外LED技術(shù)。例如歐司朗最新推出的SFH7060傳感器，可用于脈率和血氧飽和度測量。通過集成在穿戴設(shè)備中，可持續(xù)不斷地檢測健康水平。
歐司朗SFH7060傳感器
SFH7060由三顆綠光LED、一顆紅光LED、一顆紅外LED和一顆大型光電二極管組成，通過不透明的光學(xué)擋板將其與發(fā)射器之間進(jìn)行光學(xué)隔離。其工作原理是用光照射到皮膚內(nèi)，血液和周圍組織將分別吸收不同量的光，未被吸收的光則被反射回檢測器。使用在不同波長下測得的吸收量測量值，即可確定脈率和血氧飽和度。
除了消費(fèi)市場外，自動(dòng)駕駛汽車正成為全球關(guān)注的下一個(gè)風(fēng)口。其主要原理是利用LIDAR傳感器構(gòu)建周圍環(huán)境3D模型，檢測和感知周圍物體與汽車的相對(duì)移動(dòng)，進(jìn)而反饋汽車實(shí)現(xiàn)輔助或自動(dòng)駕駛。其中，LIDAR傳感器主要以快速紅外脈沖激光二極管作為基礎(chǔ)，捕捉物體與汽車之間的距離。歐司朗為世界首款汽車激光傳感器提供了激光二極管。近日，歐司朗戰(zhàn)略性地購入了加拿大激光雷達(dá)公司Leddar Tech 25.1%的股份，進(jìn)一步強(qiáng)化其在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域的布局。
隨著消費(fèi)終端市場興起，紅外線LED產(chǎn)品需求量將迅速打開，為產(chǎn)業(yè)鏈帶來新一輪增長機(jī)遇。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2022年紅外光源市場有望增長至15.5億美元。在此帶動(dòng)下，相關(guān)企業(yè)開始重點(diǎn)布局。
紅外LED市場格局及挑戰(zhàn)
基于新興應(yīng)用市場的爆發(fā)，紅外LED自2015年開始升溫。由于在智能手機(jī)、安防監(jiān)控、汽車等領(lǐng)域的不斷滲透，亞太地區(qū)有望成為全球最大的紅外LED應(yīng)用市場。
歐司朗紅外LED用于AR/VR眼鏡的眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)
相較于已經(jīng)殺得血流成河的可見光LED市場而言，紅外LED無疑是新大陸。為此，進(jìn)入紅外LED領(lǐng)域的廠商激增，據(jù)統(tǒng)計(jì)已達(dá)40多家。有別于LED照明應(yīng)用，紅外LED制造需要使用四元晶粒機(jī)臺(tái)設(shè)備，并且更加注重LED組件光型設(shè)計(jì)及定制。對(duì)于一般廠商而言，仍具有一定的技術(shù)門檻。雖然說進(jìn)入的廠商較多，但是真正有實(shí)力滿足新興應(yīng)用開發(fā)的企業(yè)還是少數(shù)。
目前，全球紅外LED主要提供廠商有歐司朗、晶元光電、億光電子、光鋐科技、光磊科技等廠商。其中主要以臺(tái)灣地區(qū)廠商為主，相較而言大陸廠商布局稍晚，如聯(lián)創(chuàng)光電、鴻利光電等。臺(tái)灣地區(qū)廠商由于在通用照明方面優(yōu)勢逐漸縮小，較早地轉(zhuǎn)向細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)。在紅外LED領(lǐng)域，已經(jīng)具備一定規(guī)?；瘍?yōu)勢，但是在市場拓展及新技術(shù)導(dǎo)入方面還是稍遜國際大廠。大陸廠商由于技術(shù)瓶頸，目前切入的廠商還相對(duì)較少，形成規(guī)?；б孢€得一段時(shí)間。在紅外LED領(lǐng)域，歐司朗等少數(shù)廠商仍處于領(lǐng)導(dǎo)地位。
歐司朗作為全球光電半導(dǎo)體代表企業(yè)，在LED技術(shù)方面引領(lǐng)著產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。在紅外LED方面，歐司朗產(chǎn)品能夠覆蓋各種功率輸出級(jí)別及封裝版本，如760nm、850nm、940nm等波段，可以滿足各種新興應(yīng)用市場的需求。除此之外，歐司朗在光學(xué)設(shè)計(jì)、封裝技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化、光學(xué)模擬、電氣模擬、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展等方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢，能夠?yàn)橄掠翁峁┒ㄖ苹耐暾鉀Q方案。特別是在戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型之后，歐司朗將更加聚焦新興市場，未來將在更多領(lǐng)域推動(dòng)者LED技術(shù)的發(fā)展，如食品檢測、光譜檢測、通訊等應(yīng)用。
小結(jié)：
近兩年，紅外LED之所以備受關(guān)注，iPhone X和三星Note7自然功不可沒。智能手機(jī)上億級(jí)的銷售量，為紅外LED勾勒出了美好的前景，這也是LED廠商對(duì)于未來的期許。對(duì)于消費(fèi)終端的快速變化，LED廠商也必須保持警覺，繼續(xù)深化產(chǎn)品類型，以滿足不斷變化的應(yīng)用需求。
紅外LED市場正處于爆發(fā)前夜，企業(yè)對(duì)未來布局還需要有清醒的認(rèn)識(shí)。一方面應(yīng)用爆發(fā)需要周期性，另一方面廠商進(jìn)入的步伐正在加快?？梢灶A(yù)見的到，紅外LED市場由藍(lán)海轉(zhuǎn)向紅海也是必然，只是時(shí)間早晚的問題。但這并不是意味著沒有機(jī)會(huì)，畢竟紅外LED市場規(guī)模的增長也是顯而易見的。
綜合而言，通用LED照明領(lǐng)域的盛衰興亡告訴我們，新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)才是未來市場增長點(diǎn)。對(duì)于企業(yè)而言，除了在產(chǎn)能方面保持優(yōu)勢外，還需要不斷創(chuàng)新和探索，從而領(lǐng)導(dǎo)LED應(yīng)用市場發(fā)展，這樣才能具有先發(fā)優(yōu)勢贏得未來，正如歐司朗所正在做的一樣。
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