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    安森美半導體智能感知聚焦:汽車、機器視覺和邊緣人工智能

    已有32576次閱讀2020-10-16標簽:
           安森美半導體的前身是摩托羅拉半導體,1999年從摩托羅拉拆分出來,2000年在美國納斯達克上市。現在全球有34,000人左右,2019年總收入約55億美金。安森美半導體市場范圍非常廣泛,核心市場主要是在汽車、工業、通信、消費類和計算。
     
           目前,安森美半導體主要分為電源方案部(PSG)、先進方案部(ASG)、智能感知部(ISG)三大產品部門。其中,智能感知部(ISG)的歷史并不很長,通過一些戰略性的兼并、收購,安森美于2014年成立了該部門。據安森美半導體智能感知部全球市場和應用工程副總裁易繼輝(Sammy Yi)表示:“從營業額來看,智能感知部(ISG)不是公司最大的部門,但是成長速度是最快的。”
     
    安森美半導體智能感知部全球市場和應用工程副總裁  
    易繼輝(Sammy Yi)
     
     
           安森美:市場領先的完整智能感知方案供應商
     
           據日本TSR(Techno Systems Research)市場調研結果顯示,安森美在汽車成像和汽車感知兩大市場,占據絕對領導優勢。其中,在汽車成像市場,如駕駛員、乘客、后視、環視、電子后視鏡等應用領域,安森美全球市場占比超過60%;在汽車感知市場,即為人工智能和機器視覺用的感知系統,全球市占比更是高達80%以上,且還在逐年擴大。
     
     
           不僅如此,安森美市場份額遠比第三方市場調查出來的高。據易繼輝(Sammy Yi)指出,僅2019年一年安森美在汽車市場銷售了近一億顆傳感器,而全球汽車銷售量約為6,500萬輛,平均一輛車有接近2個攝像頭。
     
     
           據悉,安森美是提供完整的感知模式及方案的供應商,例如超聲波、成像、毫米波雷達、激光雷達和傳感器融合。目前,公司重點關注汽車、機器視覺和邊緣人工智能幾大主要市場方向。
     
           重點關注汽車、機器視覺和邊緣人工智能

           汽車感知應用
     
           很多人都在講,未來的汽車已不像傳統的汽車,而是一個架在四個輪子上的計算機。易繼輝認為,更嚴格的定義應該是:架在四個輪子上,而且具有極其強有力的感知能力的計算機。為什么這樣講?從過去這些年一步步走過來,看到ADAS攝像頭、倒車攝像頭、環視360度,監控、電子車鏡、駕駛員監控、乘務員監控、車內的、毫米波雷達和激光雷達。現在最好的汽車感知系統已遠超過人類感知,能夠瞬間不間斷地監控周圍環境,這是人工駕駛員遠做不到的。駕駛員經常會分心或注意力不集中疲勞的時候,而感知系統則不會有這樣的問題。易繼輝指出,未來的自動駕駛很可能會比人類駕駛更安全,其中一個原因就是它的感知系統越來越豐富,越來越全面,而且越來越強大。安森美半導體為整個汽車提供全面的智能感知方案。
     
     
           據易繼輝介紹,汽車行業和幾年前比已有了非常大的改變,一是汽車行駛更快;二是汽車自動駕駛功能的要求;三是網絡安全要求越來越高。由此給汽車成像帶來諸多挑戰,其中影響最為突出的就是,寬動態、環境條件和對圖像傳感器來說很獨特的挑戰:辨別LED指示牌、交通燈。在許多國家由于采用的圖像傳感器頻率不同步,經常捕捉不到信號,雖然這對駕駛員人眼來看沒太大問題,但對機器視覺就是很大的挑戰。
     
           針對上述問題,安森美開發了Hayabusa系列產品,其具有整個市場最高的寬動態效果和第一款具有網絡安全功能產品。Hayabusa系列產品可一次曝光就能實現95dB,經過多次曝光可達到120dB。未來,安森美下一代的產品一次曝光有望能夠達到110dB,多次曝光可達140dB,這是整個行業中領先的一個指標。
     
     
           此外,針對照明環境下的夜視場景應用,安森美新一代產品開發出來的近紅外+(NIR+)工藝,在近紅外光電轉換效應提高了4倍。
     
           自動駕駛
     
           經過多年的技術積累,自動駕駛技術已經走到了落地的關鍵階段,無人駕駛落地場景不斷拓展,商業模式初見雛形。
     
           目前,中國國內自動駕駛分級和國外基本接近,都是六級,從L0到L5,0級到5級,級別逐漸地提高,里面的自動化程度逐步擴大。最大的一個分界點是從L3到L4。其主要區別在于,L3在一些極限場景下需要駕駛員自己來操控;L4理論上則不需要駕駛員干預,完全可由機器來操作。易繼輝指出,從汽車行業來講,安森美提供一整套的圖像傳感器方案,有超過十多年的技術投入,其在時間和道路的驗證,功能安全、網絡安全的領先,且還不斷在技術、產品質量等方面不斷耕耘。
     
           工業機器視覺及邊緣人工智能應用
     
           據第三方調研公司Yole Development的數據顯示,安森美在工業機器視覺領域的市場份額也是第一。工業4.0、工業自動化、人工智能使機器視覺市場快速發展,特別是在國內。邊緣人工智能不斷地、幾乎每年會出現一些新領域,比如新零售,智慧農業、畜牧業和農業都開始了智能化。
     
           平板檢測是整個工業機器視覺行業中,對圖像傳感器最有挑戰性的應用。它從1K、2K、4K一直到8K,像素在逐漸擴大。過去檢測LED面板上的1顆像素,對應需要9顆像素(3×3),OLED則對應需要16顆(4×4),甚至25顆(5×5)像素。所以對圖像傳感器的像素要求越來越高,從4,500萬要到1.5億像素,甚至超過2億像素。
     
     
           同樣圖像傳感器的分辨率在逐年提升,從過去的200萬像素,500萬,800萬,1200萬,現在達到超過2000萬。二是噪聲導數,相當于圖像質量,在同樣大小的尺寸下的圖像傳感器逐年隨著像素的增大,圖像質量也是不斷地提高。帶寬也是在逐年提高。據易繼輝指出,安森美在技術上有非常長時間的積累:全局快門,是在高速運動下使圖像不會有拖影;內校正,像素內的校正,以前都是在系統里通過軟件校正,現在直接做到硬件里,像素內部去做圖像校正;堆棧架構,以后就不光是兩維空間了,而是三維,堆棧式,兩次堆棧,三次堆棧都有可能實現。以后不光把模擬和數字信號放在第二層,甚至于人工智能一些算法放在第三層里,整個圖像傳感器就是高智能化的圖像傳感器。
     
    2000年-2006年 1.3英寸固定尺寸的圖像傳感器的發展趨勢
     
           PCB檢測:在工業制造里,勞動生產率是降低成本很主要的因素,線路板檢測的勞動生產率,就是在固定單位時間內所能檢測的線路板面積越大,勞動生產效率就會越高。相對圖像傳感器來講,單位時間內收集信息量越大,生產效率就越高。據易繼輝介紹,安森美一款用于PCB檢測的圖像傳感器高達2100萬像素(競爭對手的是500萬像素和1300萬像素),其信息采集量是競爭對手的4倍,能夠成倍地提高生產率。
     
           據悉,安森美最近新的XGS系列圖像傳感器,從200萬像素一直到4500萬像素,有11款不同像素的產品。該系列有個最大的特點,就是公司的產品開發戰略,客戶只需要兩塊線路板設計就能支撐11款不同的傳感器,相對于11個線路板就節省了大量的成本和時間。
     
     
           此外,特別是在后疫情時期出現的一些大趨勢:一是遠程化。遠程教學、遠程醫療會越來越普遍;二是無人化,例如無人送貨車、無人商店,減少人和人之間的接觸,即無接觸化,減少一些傳染。還有一方面就是COVID-19的檢測,安森美現在正和一些公司合作開發COVID-19病毒檢測設備。
     
           汽車遠距激光雷達(LiDAR)
     
           在激光雷達產品上,安森美也是按照傳統的產品戰略提供整體的、系統的方案。據悉,安森美在激光源、激光素發射、激光素接收的器件上和合作伙伴合作,其他電子線路和激光的接收器則是由自己開發出系統級方案。
     
     
     
           安森美的激光產品有單點的,例如在醫療、工業、汽車都有應用,還有新開發出來的陣列,1×12或1×16,下一代的激光雷達都會用到這樣的產品。最新開發出來的叫做SPAD面陣,是400×100,已經不是點云了,已經和圖像傳感器差不多,相當于是一個圖像,將來完全可實現有深度信息的圖像。
     
           毫米波雷達的適用范圍有:L1、L2、L3、L4、L5。在不同自動駕駛的級別上有不同的應用。安森美下一代毫米波雷達產品的重點是放在L3上,安森美將其稱作“MIMO+”。據悉,作為新開發的專利技術,它能夠提供4D的信息,R是距離,V是速度,A是角度,E是高度,能夠提供四維信息,用于L3層級的自動駕駛。

     
     
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