最火熱的SMD晶振加速生物識別技術應用的發展
來源：http://www.worldtalentltd.com 作者：億金電子 2019年08月15
人臉被用于鑒定身份,直到蘋果公司于2013年發布內置指紋識別功能的iPhone 5S后,生物識別才真正成為應用于大眾市場的主流技術.生物識別不僅僅包含指紋或人臉識別,聲音、步態、耳形、甚至體味都可作為一種生物識別手段來驗證身份.本文將從屏下指紋識別、3D深度視覺和主動降噪三種技術展開,介紹最火熱的SMD晶振加速生物識別技術.
如果將指紋識別稱之為生物識別技術的“第一波”浪潮,那么,生物識別的“第二波”浪潮同樣由蘋果公司引領,2017年9月推出的iPhone X為消費類應用的3D技術打開大門.未來,從手機解鎖、小區門禁到餐廳吃飯、超市收銀,再到高鐵進站、機場安檢以及醫院看病,靠身體密碼走遍天下的時代正在加速到來,而傳感器,SMD晶振等電子元件則在其中扮演著重要的角色.
目前中國的一線手機品牌,比如華為Mate 20系列、OPPO R17系列、小米8屏幕指紋版、vivo NEX等,都推出了基于光學指紋方案的產品.光學屏下指紋識別的方法,是利用屏幕照亮手指,隨后手指的成像透過OLED屏幕的小孔,被屏幕下方的光學傳感器所感知,進而識別系統中的晶振接收到信息,再進行比對識別.
手機內部寸土寸金,伴隨著5G時代的到來,手機內部還要在已有的4G通訊模組基礎上增加5G元器件,手機廠商可能會選擇增加機身厚度或者減小電池容量的形式來尋求空間.例如蘋果就在厚度上做出了一定的妥協,從iPhone X開始,蘋果將主板做成了雙層,也將電池設計成L型排布.當然不可避免的會要求手機晶振的應用尺寸越小越好,2016貼片晶振,2520貼片晶振是當下小型智能產品市場的主流.
三星為最新旗艦手機Galaxy S10系列選擇的是Qualcomm 3D聲波傳感器,3D識別晶振.基本工作原理是通過向手指發射超聲波脈沖,創建詳細的指紋三維結構圖,從而通過石英晶振讀取手指的溝紋和脊線數據,取代了用二維感光技術讀取指紋的傳統方案.
隨著體感交互與控制、3D物體識別與感知、智能環境感知以及動態地圖構建等技術與市場的發展,具有不易受外界光干擾、體積小巧、響應速度快以及識別精度高等多重優勢的技術,開始在移動端和汽車電子領域嶄露頭角.
手機后置攝像頭、VR/AR手勢交互、環境測量等應用在技術層面上面臨的性能挑戰難度通常要更小一些,關注重點主要集中在低成本、低功耗和小尺寸等方面,對于測量速度、壽命和分辨率等方面的要求并不強烈.但對于汽車、工業等專業級場景來說,使用石英晶體,有源晶體振蕩器的設計不僅需要在精度、范圍、響應時間、分辨率、成本、功耗、封裝之間取得平衡,還需要針對不同情況中出現的各種不可控因素、傳感系統的靈活性與抗干擾性等方面進行定制化的冗余設計,比如添加一些高可靠性的濾波和抗干擾器件/模塊,并加載相關的軟件算法,從而保證系統有足夠的能力去應對不同類型的突發狀況.
不同的生物識別技術在精度、穩定性、識別速度、便捷性方面有著各自不同的特點和優劣勢,未來,多重生物識別技術融合必將成為趨勢.未來,全球多重識別市場會持續增長,而采用雙重識別技術的應用占比較多,目前在智能手機中廣泛采用的指紋識別+3D人臉識別組合即為最好例證.有源晶振,SMD晶體作為識別技術不可缺少的一環,高穩定,低功耗的特點加速識別技術應用的發展.
如果將指紋識別稱之為生物識別技術的“第一波”浪潮,那么,生物識別的“第二波”浪潮同樣由蘋果公司引領,2017年9月推出的iPhone X為消費類應用的3D技術打開大門.未來,從手機解鎖、小區門禁到餐廳吃飯、超市收銀,再到高鐵進站、機場安檢以及醫院看病,靠身體密碼走遍天下的時代正在加速到來,而傳感器,SMD晶振等電子元件則在其中扮演著重要的角色.
手機內部寸土寸金,伴隨著5G時代的到來,手機內部還要在已有的4G通訊模組基礎上增加5G元器件,手機廠商可能會選擇增加機身厚度或者減小電池容量的形式來尋求空間.例如蘋果就在厚度上做出了一定的妥協,從iPhone X開始,蘋果將主板做成了雙層,也將電池設計成L型排布.當然不可避免的會要求手機晶振的應用尺寸越小越好,2016貼片晶振,2520貼片晶振是當下小型智能產品市場的主流.
三星為最新旗艦手機Galaxy S10系列選擇的是Qualcomm 3D聲波傳感器,3D識別晶振.基本工作原理是通過向手指發射超聲波脈沖,創建詳細的指紋三維結構圖,從而通過石英晶振讀取手指的溝紋和脊線數據,取代了用二維感光技術讀取指紋的傳統方案.
手機后置攝像頭、VR/AR手勢交互、環境測量等應用在技術層面上面臨的性能挑戰難度通常要更小一些,關注重點主要集中在低成本、低功耗和小尺寸等方面,對于測量速度、壽命和分辨率等方面的要求并不強烈.但對于汽車、工業等專業級場景來說,使用石英晶體,有源晶體振蕩器的設計不僅需要在精度、范圍、響應時間、分辨率、成本、功耗、封裝之間取得平衡,還需要針對不同情況中出現的各種不可控因素、傳感系統的靈活性與抗干擾性等方面進行定制化的冗余設計,比如添加一些高可靠性的濾波和抗干擾器件/模塊,并加載相關的軟件算法,從而保證系統有足夠的能力去應對不同類型的突發狀況.
不同的生物識別技術在精度、穩定性、識別速度、便捷性方面有著各自不同的特點和優劣勢,未來,多重生物識別技術融合必將成為趨勢.未來,全球多重識別市場會持續增長,而采用雙重識別技術的應用占比較多,目前在智能手機中廣泛采用的指紋識別+3D人臉識別組合即為最好例證.有源晶振,SMD晶體作為識別技術不可缺少的一環,高穩定,低功耗的特點加速識別技術應用的發展.
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