評行動裝置3D感測發展機會與挑戰
發佈日期:2018/7/8 | 類別:資訊電子產業 | 點閱次數:243

目前市場推測,2018年蘋果將推出三款搭載人臉辨識功能的iPhone新機,甚至iPad Pro平板也會首度採用,將使全球行動裝置3D感測模組需求快速成長,2018年產值將躍升343%、達20億美元,預估2018年下半年安卓手機陣營跟進,產值在2022年成長為46億美元,2017年至2022年複合成長率為59%。

2017年蘋果iPhone X導入「Face ID」人臉辨識系統,主要採用結構光(SL)技術衍射3萬個空間特徵點來建置使用者3D人臉模型,做為身分比對的生物密碼,提供指紋辨識主流應用市場之外的新選擇,使3D感測成為2017年最受熱議的科技名詞。

然而,3D感測概念技術運用在智慧型手機並非首例。早在2014年三星旗艦機S4即導入手勢辨識功能,使用者可在不觸碰螢幕下,以手勢操控畫面往上下左右捲動。唯此技術主要仰賴前置鏡頭做手勢動作的影像辨識,並非真實3D感測,且應用情境侷限,故三星後續旗艦機種並未再沿用。

真正3D感測技術應用要回溯至2016年的Google「Project Tango」計畫,主打擴增實境(AR)應用,其硬體規格即需3D感測模組,包括一顆RGB鏡頭、一顆深度鏡頭(TOF感測晶片)、一顆動態追蹤鏡頭,以提供使用者較佳的擴增實境體驗。不過,僅少數幾家品牌支援,如聯想PHAB2 Pro、華碩Zenfone AR等,因此未造成市場回響,Google在2018年初宣告中止計畫。

若未來蘋果iPhone或iPad將3D感測規格列為人臉辨識標配,在忠實客戶基礎上,必能帶動3D感測相關零組件需求大增,刺激其他潛力深度感測應用發展,如手勢辨識、3D美顏、3D彩妝、3D社交等實用性或娛樂性App。

2017年全球智慧型手機產業掀起全面屏風潮,從三星S8系列、LG G6系列,延續至三星Note 8、小米MIX 2、Oppo R11s plus等,正面螢幕長寬比設計都朝向18:9及逾80%的屏占比。但這些機種為實現全面屏設計,多數將Home鍵指紋辨識模組移至背面,縮減正面邊框的間距。而蘋果iPhone X未採取背面指紋辨識設計,是在正面機身上方保留U型空間,內嵌3D感測相機模組,提供3D人臉辨識新使用體驗。

目前市場推測,2018年蘋果將推出三款搭載人臉辨識功能的iPhone新機,甚至iPad Pro平板也會首度採用,將使全球行動裝置3D感測模組需求快速成長,2018年產值將躍升343%、達20億美元,預估2018年下半年安卓手機陣營跟進,產值在2022年成長為46億美元,2017年至2022年複合成長率為59%。

蘋果過往iPhone推出新規格,向來有風行草偃的效果,帶動安卓手機陣營跟進。唯此次蘋果的3D人臉辨識技術,採用2013年收購的以色列公司PrimeSense辨識技術,搭配VCSEL結構光專利護城牆,技術領先其他競爭者一至二年,提高3D感測模組的競爭門檻。此外,蘋果3D感測模組BOM成本約15至20美元,相較指紋辨識模組貴,加上關鍵零組件VCSEL供給有限,產能幾乎被蘋果綁定,是安卓陣營遲未推出3D感測手機的主因。

截至今年5月中旬,安卓陣營未推出具3D人臉辨識功能的手機,僅在2D人臉辨識功能進行強化。而正面3D感測應用若只處理手機解鎖或行動支付認證,應用相對侷限,蘋果是否會推出其他3D創新應用以提升使用價值,值得觀察。

蘋果執行長庫克曾表示:「和App Store、多點觸控一樣,AR技術必將改變世界」。蘋果也在2017年的WWDC大會發表ARKit平台,要讓眾多開發者可透過其平台發展各種AR應用,企圖複製App Store的成功經驗。

目前ARKit對行動裝置的硬體規格要求,僅需配置單鏡頭及其它感測器輔助,即能展現AR的虛實場景融合效果。但單鏡頭僅能擷取2D影像資訊,雖可透過影像軟體演算每個像素的3D深度資訊,但有延遲性及精確度不足問題。市場推測,蘋果可能在2019年將3D感測技術應用在iPhone的後置鏡頭,提升AR的使用體驗。

AR是否會帶動3D感測硬體市場商機,仍存在未定之數。Google主打ARCore系統平台,冀望降低安卓終端裝置的進入門檻,利用軟體演算法彌補單鏡頭對深度感測的不足。

但缺點是系統運算量較大、畫面更新率(FPS)較低,相對影響使用的流暢性,不若蘋果藉由掌握iPhone軟硬體系統整合技術,提供較為一致及水準上的AR使用體驗。此外,iPhone將硬體成本轉嫁給消費者的能力較高,故其後續推動3D AR應用仍具有一定的優勢與未來性。

(本文刊登於2018/07/08 經濟日報 A12版)

本文作者

林信亨  資深產業分析師兼專案經理
領域:智慧終端、3D感測
簡歷:
專業於前瞻產業與3D感測領域研究,研究範疇包括技術與應用趨勢、大廠策略研究。目前參與行政院科技會報辦公室「科技與產業政策跨智庫集思平台」與經濟部「新興產業技術研發布局及策略推動計畫」。曾任職於台橡、鴻海集團,專責產業分析與策略規劃,具十年以上產業暨研究經驗。曾投入智慧城市、智慧型手機、雲端運算、資訊委外等資通訊產業研究。曾參與經濟部「4G智慧寬頻應用城市產業推動計畫」、「智慧手持裝置產業鏈整合推動」與「自由軟體產業推動」、行政院科技顧問組「智慧台灣」等計畫。擁有國際專案管理師(PMP)證照。國立台灣大學土木工程碩士,主修災害潛勢空間分析。
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