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安森美半導(dǎo)體（On Semiconductor）可以說是一家老牌的半導(dǎo)體廠商。1999年，安森美半導(dǎo)體從摩托羅拉公司剝離，2000年在納斯達(dá)克上市。目前該公司在全球擁有雇員32000人，年收入59億美元。安森美主要由三個(gè)業(yè)務(wù)部門組成：電源方案部、模擬方案部和智能感知部（ISG），其中智能感知部占安森美半導(dǎo)體公司總營(yíng)收的13.6%。近日，安森美半導(dǎo)體智能感知部全球市場(chǎng)及應(yīng)用工程副總裁易繼輝（Sammy Yi）先生向我們介紹了該部門的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用市場(chǎng)趨勢(shì)。 首先我們了解一下該部門名稱的演變。ISG本來稱作圖像感知部（Image Sensing Group），現(xiàn)在稱作智能感知部（Intelligent Sensing Group）。雖然英文縮寫相同，但其含義大相徑庭。簡(jiǎn)言之，為了適應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)的變化，該部門已經(jīng)不限于圖像傳感技術(shù)，而是通過并購(gòu)、研發(fā)等手段延伸到了更廣泛的傳感技術(shù)，包括CMOS和CCD圖像傳感器、 圖像信號(hào)處理器、雷達(dá)和激光雷達(dá)，廣泛用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療和航空/國(guó)防等市場(chǎng)。今天，易先生就汽車、機(jī)器視覺和邊緣人工智能三個(gè)領(lǐng)域介紹了安森美的智能感知技術(shù)。 智能汽車 近幾年，智能汽車/自動(dòng)駕駛技術(shù)快速發(fā)展，預(yù)計(jì)相關(guān)的半導(dǎo)體市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率超過20%。針對(duì)這一市場(chǎng)，安森美布局了最寬泛的傳感器陣容，包括超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)以及攝像頭系統(tǒng)，并致力于多傳感器融合技術(shù)。 在這些傳感技術(shù)當(dāng)中，成像系統(tǒng)仍將擔(dān)當(dāng)主要角色。據(jù)易先生介紹，安森美半導(dǎo)體的成像技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)是具有最大的動(dòng)態(tài)范圍。例如，在下圖的隧道場(chǎng)景中，只有高動(dòng)態(tài)范圍的成像才能讓處理單元分辨出前方目標(biāo)物體，如墻壁、車輛和行車道，保證汽車行駛安全。又如，夜間駕駛通常是要求高動(dòng)態(tài)范圍最高的場(chǎng)景，攝像頭必須同時(shí)探測(cè)黑暗中非常暗的物體，以區(qū)分直接照明物。安森美技術(shù)在這樣的場(chǎng)景中動(dòng)態(tài)范圍約102dB，處于行業(yè)領(lǐng)先位置。 
安森美的另一項(xiàng)成像技術(shù)是近紅外+ (NIR+) 像素技術(shù)。它可以增加約4倍 NIR 靈敏度，適合夜間成像，可以使用用更少的LED照明以節(jié)省電能。該技術(shù)可用于駕駛員監(jiān)控和乘員監(jiān)控，極微光適用于360度感知。 安森美還有一項(xiàng)獨(dú)特的LFM（LED Flicker Mitigation）技術(shù)，即LED防抖技術(shù)。以交通燈或紅綠燈為例，如果攝像機(jī)的頻率和紅綠燈的頻率不吻合就捕捉不到信號(hào)，無法識(shí)別交通信息。所以，在汽車LFM對(duì)整車廠而言是非常大的挑戰(zhàn)。安森美目前的技術(shù)可以在獲取信號(hào)后從軟件分析延遲（Latency）和功耗，從傳感器硬件上直接解決LED閃爍問題。 在用于自動(dòng)駕駛的毫米波雷達(dá)的方面，安森美的一款產(chǎn)品現(xiàn)在處于客戶評(píng)估階段。它的優(yōu)勢(shì)是可以降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品需要4個(gè)發(fā)射器，而安森美的方案只需要兩個(gè)就能達(dá)到同樣效果。隨著L2、L3、L4和全自動(dòng)駕駛的需求增長(zhǎng)，以后的長(zhǎng)距、中距和短距的毫米波雷達(dá)隨著它的成本降低需求量越來越多，在汽車上的應(yīng)用也會(huì)越來越多。
在激光雷達(dá)方面，安森美是通過收購(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。收購(gòu)的這家激光雷達(dá)的公司本身已有十幾年的歷史了，原來它在醫(yī)療設(shè)備雷達(dá)市場(chǎng)占有率最高。收購(gòu)以后，激光雷達(dá)技術(shù)轉(zhuǎn)入到汽車應(yīng)用。這款產(chǎn)品是目前市場(chǎng)上第一款達(dá)到車規(guī)的激光雷達(dá)。而且這款產(chǎn)品使固態(tài)雷達(dá)成為現(xiàn)實(shí)，成本降到幾百美金。 機(jī)器視覺 易先生介紹說，工業(yè)機(jī)器視覺和邊緣人工智能的應(yīng)用非常廣泛。近幾年隨著人工智能的開發(fā)，工業(yè)機(jī)器視覺和邊緣人工智能越來越受到業(yè)界重視。除了傳統(tǒng)工廠自動(dòng)化、智能化工廠的發(fā)展，機(jī)器視覺還在智能交通、新零售、智能樓宇/家居、機(jī)器人（無人機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)用機(jī)器人、送貨機(jī)器人、合作機(jī)器人）等領(lǐng)域不斷發(fā)展。目前，安森美半導(dǎo)體，憑借全方位的產(chǎn)品陣容，成為工業(yè)機(jī)器視覺的領(lǐng)袖。 例如，安森美最新推出的XGS傳感器系列采用3.2微米全局快門CMOS設(shè)計(jì)，降低了設(shè)計(jì)尺寸。它的性能非常好，包括高寬動(dòng)態(tài)，低功耗架構(gòu)、低噪聲。同時(shí)，安森美半導(dǎo)體擁有全系列像素的傳感器產(chǎn)品，客戶的一個(gè)攝像機(jī)可以支持多種分辨率。9x29mm是工業(yè)上使用的標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)尺寸。現(xiàn)在的一個(gè)困境是，由于尺寸的限制，相機(jī)更新?lián)Q代非常困難。XGS傳感器系列采用緊湊占位，在同樣29x29mm尺寸內(nèi)提供更高的像素點(diǎn)，可以達(dá)到1600萬像素。目前，1200萬、800萬像素的傳感器都已經(jīng)在量產(chǎn)。
邊緣人工智能 易先生介紹說，目前AI技術(shù)、5G、IoT（物聯(lián)網(wǎng)）不斷發(fā)展，云端、物端、邊緣計(jì)算也應(yīng)運(yùn)而生。云端計(jì)算速度非常高，感知、識(shí)別或判斷、決策、行動(dòng)這四個(gè)步驟都在會(huì)云端得以處理，但它的問題是大量數(shù)據(jù)送到云端成本非常高，延時(shí)性也不好。邊緣設(shè)備有兩種：一是處理密集型，有些設(shè)備像機(jī)器人的電池儲(chǔ)電量非常高，對(duì)傳感器智能和功耗要求并不高；另外一種是IoT的，這些設(shè)備有時(shí)會(huì)放在一個(gè)地方一兩年，因此對(duì)功耗的要求非常高，同時(shí)對(duì)靈活性要求也非常高的。 AR0430、AR0431就是為IoT設(shè)計(jì)的，其幀數(shù)可以在1幀至120幀之間調(diào)節(jié)。它的速率非常高，可達(dá)到每秒250幀左右，具有成本優(yōu)勢(shì)。其次是功耗低，現(xiàn)在在1幀的情況下少于2.5毫安。而且它有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，可以自動(dòng)喚醒。沒人的時(shí)候它處于休眠狀態(tài)，而一旦有人運(yùn)動(dòng)它便可以快速自動(dòng)喚醒，立即進(jìn)入照相狀態(tài)。另外，它還使用到 NIR+技術(shù)，來保證有效的夜間成像。最后，芯片尺寸非常小，幾乎可以隱藏起來。
最后，隨著人工智能的發(fā)展，智能機(jī)器人需要具有空間感，也就是能夠獲取3D信息。目前深度映射技術(shù)有五種方法：立體視覺、結(jié)構(gòu)光、飛行時(shí)間、Super Depth和雷達(dá)。安森美的Super Depth技術(shù)只需要一個(gè)攝像頭和一個(gè)芯片，不需要補(bǔ)光就可以同時(shí)提供彩色圖像和深度圖像。 至于激光雷達(dá)，安森美今年剛剛推出的一個(gè)叫做Pandion的產(chǎn)品，是矩陣型的。固態(tài)光源Flash可以感知三米內(nèi)的深度，掃描式的波速控制 (Beam Steering)則可以感知到100米左右的深度。因?yàn)樗捎昧司仃囆透泄恻c(diǎn)，形成400×100的矩陣。區(qū)別于傳統(tǒng)的點(diǎn)云（point cloud），安森美的激光雷達(dá)已經(jīng)形成了圖像了。
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