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

　　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(xiàn)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(yè)、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(chǎn)品部門。其中，智能感知部（ISG）的歷史并不很長，通過一些戰(zhàn)略性的兼并、收購，安森美于2014年成立了該部門。據(jù)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(yè)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(jù)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(jù)絕對領導優(yōu)勢。其中，在汽車成像市場，如駕駛員、乘客、后視、環(huán)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(tǒng)，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(jù)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(jù)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(tǒng)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(huán)視360度，監(jiān)控、電子車鏡、駕駛員監(jiān)控、乘務員監(jiān)控、車內(nèi)的、毫米波雷達和激光雷達。現(xiàn)在最好的汽車感知系統(tǒng)已遠超過人類感知，能夠瞬間不間斷地監(jiān)控周圍環(huán)境，這是人工駕駛員遠做不到的。駕駛員經(jīng)常會分心或注意力不集中疲勞的時候，而感知系統(tǒng)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(tǒng)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(jù)易繼輝介紹，汽車行業(yè)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(wǎng)絡安全要求越來越高。由此給汽車成像帶來諸多挑戰(zhàn)，其中影響最為突出的就是，寬動態(tài)、環(huán)境條件和對圖像傳感器來說很獨特的挑戰(zhàn)：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(jīng)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(zhàn)。

　　針對上述問題，安森美開發(fā)了Hayabusa系列產(chǎn)品，其具有整個市場最高的寬動態(tài)效果和第一款具有網(wǎng)絡安全功能產(chǎn)品。Hayabusa系列產(chǎn)品可一次曝光就能實現(xiàn)95dB，經(jīng)過多次曝光可達到120dB。未來，安森美下一代的產(chǎn)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(yè)中領先的一個指標。

　　此外，針對照明環(huán)境下的夜視場景應用，安森美新一代產(chǎn)品開發(fā)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(jīng)過多年的技術積累，自動駕駛技術已經(jīng)走到了落地的關鍵階段，無人駕駛落地場景不斷拓展，商業(yè)模式初見雛形。

　　目前，中國國內(nèi)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(qū)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(yè)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(wǎng)絡安全的領先，且還不斷在技術、產(chǎn)品質量等方面不斷耕耘。

　　工業(yè)機器視覺及邊緣人工智能應用

　　據(jù)第三方調研公司Yole Development的數(shù)據(jù)顯示，安森美在工業(yè)機器視覺領域的市場份額也是第一。工業(yè)4.0、工業(yè)自動化、人工智能使機器視覺市場快速發(fā)展，特別是在國內(nèi)。邊緣人工智能不斷地、幾乎每年會出現(xiàn)一些新領域，比如新零售，智慧農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)都開始了智能化。

　　平板檢測是整個工業(yè)機器視覺行業(yè)中，對圖像傳感器最有挑戰(zhàn)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(xiàn)在達到超過2000萬。二是噪聲導數(shù)，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(jù)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(nèi)校正，像素內(nèi)的校正，以前都是在系統(tǒng)里通過軟件校正，現(xiàn)在直接做到硬件里，像素內(nèi)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(xiàn)。以后不光把模擬和數(shù)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。

　　1.3英寸固定尺寸的圖像傳感器2000-2006年的發(fā)展趨勢

　　PCB檢測：在工業(yè)制造里，勞動生產(chǎn)率是降低成本很主要的因素，線路板檢測的勞動生產(chǎn)率，就是在固定單位時間內(nèi)所能檢測的線路板面積越大，勞動生產(chǎn)效率就會越高。相對圖像傳感器來講，單位時間內(nèi)收集信息量越大，生產(chǎn)效率就越高。據(jù)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(chǎn)率。

　　據(jù)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(chǎn)品。該系列有個最大的特點，就是公司的產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)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(jié)省了大量的成本和時間。

　　此外，特別是在后疫情時期出現(xiàn)的一些大趨勢：一是遠程化。遠程教學、遠程醫(yī)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(xiàn)在正和一些公司合作開發(fā)COVID-19病毒檢測設備。

　　汽車遠距激光雷達(LiDAR)

　　在激光雷達產(chǎn)品上，安森美也是按照傳統(tǒng)的產(chǎn)品戰(zhàn)略提供整體的、系統(tǒng)的方案。據(jù)悉，安森美在激光源、激光素發(fā)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(fā)出系統(tǒng)級方案。

　　安森美的激光產(chǎn)品有單點的，例如在醫(yī)療、工業(yè)、汽車都有應用，還有新開發(fā)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(chǎn)品。最新開發(fā)出來的叫做SPAD面陣，是400×100，已經(jīng)不是點云了，已經(jīng)和圖像傳感器差不多，相當于是一個圖像，將來完全可實現(xiàn)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(chǎn)品的重點是放在L3上，安森美將其稱作“MIMO+”。據(jù)悉，作為新開發(fā)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。