由于對(duì)智能型手機(jī)需求的上升以及對(duì)電子設(shè)備性能的要求越來越高，3D傳感器的需求跟著水漲船高。市調(diào)機(jī)構(gòu)SBWire調(diào)查顯示，3D傳感器能應(yīng)用在許多不同的產(chǎn)業(yè)，例如消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療保健、工業(yè)機(jī)器人、汽車、安全設(shè)備與影像監(jiān)視；預(yù)計(jì)到了2026年，3D感測(cè)市場(chǎng)將從2016年的12.922億美元達(dá)到25.566億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為7.2%。

隨著智能型手機(jī)的需求不斷上升，3D傳感器的市場(chǎng)需求也逐漸擴(kuò)大，其中以消費(fèi)電子產(chǎn)品占了絕大多數(shù)，例如行動(dòng)通訊設(shè)備中最重要的功能之一就是利用3D人臉辨識(shí)解鎖手機(jī)，以取代指紋或PIN的功能。

另外，3D人臉辨識(shí)功能使身份驗(yàn)證更方便也更安全，因此可能很快就會(huì)成為行動(dòng)支付App和行動(dòng)身分識(shí)別服務(wù)(MobileID)中不可或缺的角色。至于醫(yī)療保健、汽車、航空與國(guó)防是采用3D影像的先驅(qū)，預(yù)計(jì)這些領(lǐng)域?qū)⑹球?qū)動(dòng)3D傳感器市場(chǎng)的重要因素。

另一方面，工業(yè)領(lǐng)域正迅速而廣泛地采用3D影像技術(shù)。智能圖像傳感器和其他工業(yè)發(fā)展持續(xù)開發(fā)3D影像在工業(yè)應(yīng)用的能力。隨著對(duì)手勢(shì)探索應(yīng)用(GestureExplorationApplication)的需求不斷成長(zhǎng)，3D傳感器提升了電子和汽車等巨大精密系統(tǒng)的性能和效率。從數(shù)字導(dǎo)航到手勢(shì)識(shí)別再到建設(shè)自動(dòng)化，3D傳感器能為所有不同需求的相機(jī)量身訂制專屬功能。

然而，由于較高的安裝成本，3D傳感器也面臨了挑戰(zhàn)。3D影像系統(tǒng)肯定能比2D系統(tǒng)提供更多信息，但構(gòu)造也更加復(fù)雜。3D影像的主要難題是校準(zhǔn)和某些校準(zhǔn)規(guī)格的測(cè)量，這通常需要比平面校準(zhǔn)更多的信息才能達(dá)成。此外，3D影像系統(tǒng)的高成本是另一個(gè)障礙，這些系統(tǒng)難以滿足對(duì)價(jià)格敏感的市場(chǎng)。因此，技術(shù)困難和高成本是這些系統(tǒng)普及化的主要障礙。

長(zhǎng)期以來，消費(fèi)者市場(chǎng)以外的3D成像一直專注于醫(yī)療、工業(yè)和國(guó)防市場(chǎng)。幾十年來，3D成像和傳感一直是醫(yī)療成像設(shè)備制造商努力的中心:固態(tài)傳感器現(xiàn)已取代了電子管和離散光電二極管，幫助CT掃描儀成為第一種3D醫(yī)學(xué)成像方式;錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描(CBCT)實(shí)現(xiàn)了三維成像的轉(zhuǎn)換;光學(xué)相干斷層掃描(OCT)是一種新的三維成像方法，目前使用的是光譜域技術(shù)——OCT已在眼科得到應(yīng)用，目前正進(jìn)入心臟病學(xué)領(lǐng)域。

在工業(yè)領(lǐng)域，由于無人機(jī)等新技術(shù)和更有效處理數(shù)據(jù)的能力，3D模型在建筑業(yè)的使用正在增加。建筑信息服務(wù)(CIS)和建筑信息建模(BIM)是三維成像和傳感技術(shù)在工業(yè)中的主要應(yīng)用。

與此同時(shí)，在酒店業(yè)和零售業(yè)，機(jī)器人正在侵入日常生活。例如，現(xiàn)在一些倉(cāng)庫(kù)里滿是依靠3D傳感器導(dǎo)航的機(jī)器人，可以在不到24小時(shí)內(nèi)遞送包裹。在國(guó)防市場(chǎng)上，除了軍事情報(bào)，3D地圖已經(jīng)成為基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和監(jiān)測(cè)、資源偵察和農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。高端的lidars是主要的信息提供商——例如，在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面，它也被廣泛應(yīng)用于航空攝影。

所有這些3D市場(chǎng)在2017年價(jià)值13億美元，并將在2023年達(dá)到20億美元的里程碑。然而，有兩個(gè)主要領(lǐng)域?qū)⒏淖冞@一現(xiàn)狀:汽車和消費(fèi)市場(chǎng)將在五年內(nèi)使3D傳感技術(shù)的價(jià)值超過180億美元。

在汽車領(lǐng)域，3D成像和傳感的應(yīng)用仍然有限的應(yīng)用。目前，雷達(dá)是用于距離評(píng)估的主要技術(shù)。立體攝像機(jī)越來越受歡迎，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^二級(jí)高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）提高了汽車的性價(jià)比。車內(nèi)使用3D感應(yīng)用于信息娛樂目的，特別是在儀表盤控制上，很有可以能在三級(jí)自動(dòng)駕駛汽車中應(yīng)用于對(duì)駕駛員的監(jiān)控。

最大的變化來自于光探測(cè)和測(cè)距(激光雷達(dá))行業(yè)，目前激光雷達(dá)主要針對(duì)機(jī)器人車輛。機(jī)器人車輛由Waymo(前身為谷歌自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目)等公司運(yùn)營(yíng)，提供交通即服務(wù)(TaaS)。今年Waymo將首次公開推出數(shù)千輛汽車;到2023年，年產(chǎn)量應(yīng)超過10萬臺(tái)。傳感器的大部分價(jià)值將來自于成本在1000美元到10萬美元之間的產(chǎn)品，因?yàn)榧す饫走_(dá)是一項(xiàng)高端技術(shù)，目前在3D信息收集方面的性能是最高的。

在消費(fèi)者業(yè)務(wù)中，3D感應(yīng)在過去12個(gè)月中一直是一個(gè)熱門話題。隨著智能手機(jī)行業(yè)達(dá)到穩(wěn)定水平，2017年是蘋果推出使用3D感的全新界面。未來絕對(duì)是展示的3D無觸摸交互，首先是生物識(shí)別，但不僅如此：animojis，頭像和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)濾鏡是新體驗(yàn)的核心。所有其他智能手機(jī)生產(chǎn)商都在競(jìng)相爭(zhēng)奪這項(xiàng)功能，盡管可能還需要一年的時(shí)間。小米、Oppo和Vivo的公告均表明，中國(guó)OEM也都將于加入智能手機(jī)3D傳感策略。

交互式設(shè)備和智能手機(jī)的新周期只是一個(gè)方面;3D傳感的趨勢(shì)預(yù)計(jì)將對(duì)全球電子行業(yè)產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。據(jù)預(yù)測(cè)，它將擴(kuò)展到增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)、計(jì)算、可穿戴設(shè)備、消費(fèi)無人機(jī)和機(jī)器人。它將為智能助手、智能家居設(shè)備和消費(fèi)機(jī)器人的消費(fèi)市場(chǎng)提供推動(dòng)力。更重要的是，這項(xiàng)技術(shù)還將在安全和汽車領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。這是向傳感領(lǐng)域的新范式轉(zhuǎn)變的一部分，有趣的是，我們注意到，蘋果是這兩種轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新者。該公司的股東對(duì)該公司1萬億美元的估值表示歡迎，這是由營(yíng)銷和技術(shù)兩方面的原因造成的。但這并不是3D傳感技術(shù)引起劇變的唯一領(lǐng)域。垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)也發(fā)揮了重要作用。這些組件提供小形狀因子和高功率的相干激光脈沖。

Datacoms是第一個(gè)開始集成vcsel的工業(yè)應(yīng)用程序。由于其較低的功耗和相對(duì)于邊緣發(fā)射激光器(EELs)具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，它們的最佳位置一直是在短距離數(shù)據(jù)通信中。在數(shù)據(jù)中心發(fā)展的推動(dòng)下，VCSEL市場(chǎng)和生產(chǎn)在2000年代隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及而蓬勃發(fā)展，隨后穩(wěn)步增長(zhǎng)。vcsel出現(xiàn)了一些新的應(yīng)用，比如激光打印機(jī)和光學(xué)鼠標(biāo)，但它們并不是強(qiáng)勁的增長(zhǎng)動(dòng)力。

2014年，vcsel首次應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)已近20年，它開始進(jìn)入大批量消費(fèi)智能手機(jī)領(lǐng)域。但是，這種與近距離傳感和自動(dòng)對(duì)焦功能探測(cè)器的結(jié)合僅僅是VCSEL成功開始。2017年，蘋果發(fā)布了iPhoneX，并在此基礎(chǔ)上增加了3D傳感功能。iPhoneX集成了三種不同的VCSEL模具，分別用于接近傳感器和FaceID模塊，并使VCSEL市場(chǎng)在2017年出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，推動(dòng)整體收入達(dá)到3.3億美元左右。

iPhoneX的良好銷量已經(jīng)引發(fā)了其他智能手機(jī)品牌對(duì)這一3D傳感功能的興趣。在蘋果旗艦產(chǎn)品發(fā)布不到一年的時(shí)間里，其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手如今也在追隨同樣的趨勢(shì)，開始整合3D傳感技術(shù)。小米和Oppo是最快的，小米Mi8和OppoFindX型號(hào)于2018年第二季度推出。華為(Huawei)、Vivo和三星(Samsung)等其他領(lǐng)先的智能手機(jī)廠商預(yù)計(jì)也將在2019年前將VCSELs整合到旗艦機(jī)型中。

在此背景下，2017年開始的VCSEL需求激增將持續(xù)5年，潛在的商業(yè)機(jī)會(huì)將增加10倍以上。在此期間，該技術(shù)還可能在汽車激光雷達(dá)或氣體傳感器等其他大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域找到新的增長(zhǎng)動(dòng)力。

總而言之，3D感應(yīng)是消費(fèi)行業(yè)的革命性應(yīng)用，采用非接觸式用戶界面，用于生物測(cè)量，頭像，animojis或社交媒體。由于在智能手機(jī)的成功推出，今年是將3D感應(yīng)增長(zhǎng)的頂點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2023年滲透率將達(dá)到55％;到2023年，3D成像和傳感設(shè)備產(chǎn)生的收入將達(dá)到185億美元。這種影響將通過消費(fèi)產(chǎn)品傳播到高端市場(chǎng)，幫助實(shí)現(xiàn)人工智能，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和機(jī)器人等關(guān)鍵的大趨勢(shì)。

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