【儀表網 儀表上游】什么是ToF傳感器？ToF傳感器又名飛行傳感器，是一種接近傳感器。簡單來說，ToF傳感器的主要原理是利用自身發出的對脈沖發射光在某種介質中行進一段時間到達物體并反射回傳感器所用的時間來測量傳感器與物體之間的距離，進而再通過ToF內部的圖像傳感器來確定測量的點形成的深度圖像(景深)或者3D圖像。
10月27日，意法半導體(ST)推出多合一、多區域的ToF傳感器模塊——VL53L5 ToF傳感器。據悉，VL53L5 TOF傳感器包括一個光源(垂直發射激光 940nm)，一個片上系統傳感器(集成VCSEL驅動器)、一個單光子雪崩二極管的接受陣列，以及一個32位的低功耗MCU核心和一個加速器(運行復雜固件)。VL53L5已投入量產，目前已出貨數百萬臺。
就細分場景而言，ToF技術面向智能手機的應用已經發展一段時間。早在2014年，ToF技術就用在智能手機前置距離傳感器上，通過發射端主動發出光子，遇到障礙物時返回至接收端接收，主要應用于單點的光學測距，即主要在自動對焦、接近檢測等方面發揮作用。直到2017年，iPhone X前置結構光模組開啟了3D成像時代，其他手機廠商爭相追逐，應用于3D感知的ToF產業鏈得以發展。
在物聯網場景中，智能家居、智慧安防、智慧零售、人流監控，ToF傳感器用于識別和跟蹤人體，不僅僅是現在的認臉模式，通過深度信息可以提高識別準確度；在自動駕駛/ 車內感知領域，ToF 傳感器也可以成為車載激光雷達、車內人體識別、車內手勢識別的重要元器件等。目前，也有不少企業將ToF傳感器植入AGV和機器人手臂當中，用于精準導航和實時避障。
有分析人士認為，未來受3D機器視覺系統在消費電子、醫療衛生、航空航天等產業中得到應用，ToF傳感器市場規模呈現持續增長，預計到2025年達到40億美元左右，年復合增長率為31.9%左右，占比整個3D感測市場的60%以上。
從來看，亞太地區的中國、印度等新興發展中國家，正處于傳統工業智能化轉型以及電子產業快速發展階段，因此對于ToF傳感器的市場需求持續攀升。預計未來十年，亞太地區將成為ToF傳感器主要需求驅動力。
事實上，3D 感測技術路線很多，不同技術的性能不同，適合的應用領域也不同。3D成像和傳感器模組包括ToF、雙目測距和結構光三種關鍵技術。雙目測距是模仿人眼的2個2D傳感器組合在一起，需要兩個以上的攝像頭，軟件復雜度高且精度好，但速度慢幾乎不用于消費電子領域。
進入 2019 年后，安卓廠商紛紛加入TOF鏡頭的陣營，2019年2月，三星發布了Galaxy S10 5G，前后分別各搭載一顆TOF鏡頭；LG發布了LG G8 ThinQ，搭載后置TOF鏡頭，采用了英飛凌的解決方案；聯想發布了Z6 Pro 5G手機，搭載了后置TOF鏡頭。華為在6月份在中端機型nova 5 Pro上也搭載了后置TOF鏡頭。目前除小米以外，主要安卓手機廠商均發布了搭載TOF模組的智能手機，其中華為和三星發布的機型數量相對較多。
大家都知道，5G時代，物聯網應用正在各個領域深入鋪開，從而帶來各類智能設備對三維感知能力的需求。TOF憑借其成本優勢、優秀的實時感知能力，將成為主流的3D感測方案。提別是在VR/AR應用領域，對于時延有很高要求，TOF則是較適合的空間定位技術。也許在不久的將來，我們能看到飛行傳感器市場需求的又一波爆發。
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