紅外光LED因 Face ID 意外爆紅!40家企業激烈爭奪市場
2017-11-24

     隨著行業競爭逐漸白熱化,各大手機廠商都在尋找差異化。作為智能手機的風向標,近幾年蘋果手機的創新乏力也使得人們對其領導力產生了懷疑。然而,蘋果公司總能給我們帶來意想不到的驚喜。

  9月13日,為紀念第一款智能iPhone手機上市十周年,蘋果公司特別推出了號稱有史以來功能最強大的旗艦機 iPhone X。作為蘋果公司寄予厚望的一款產品,其中最讓人激動的黑科技當屬 Face ID 臉部識別技術,取代了之前的Touch ID。毫無疑問,這又將在智能手機領域掀起一股新浪潮。


  Face ID離不開紅外線技術

   相對于傳統的面部識別技術,蘋果Face ID技術基于三維成像的圖像識別技術,并采用主動光照射系統與專用攝像頭結合,利用采集的數據建立面部三維模型,同時解決了安全性及光照較差環境下成功識別的難題。

    具體的人像捕捉過程包括:通過距離傳感器與光線傳感器反饋成像系統,以確定面部識別所需的紅外光強度;然后通過紅外光發生器向人臉發射裸眼無法識別的紅外光,掃描點多達3萬處;紅外攝像機捕捉從人臉反射回來的掃描點,構建人臉的3D圖像模型。

  在識別過程中紅外光起到了重要的作用,在蘋果品牌的帶動下,紅外線產品將在未來幾年呈現快速增長態勢,對于相關行業發展無疑是一個利好消息。作為全球半導體領域的代表性企業,歐司朗早在1972年便開始投入紅外線的應用開發,并成為其成長最快的業務方向?;谠诠怆姲雽w領域的持續耕耘,歐司朗已經成為全球紅外線應用的領導企業,具有完備的產品布局和強大的研發定制能力?;趯Ξa業前景的看好,歐司朗也宣布在紅外線LED方面進一步擴編研發人員,以應對接下來的市場爆發期。

  除了在面部識別應用之外,虹膜識別、安防監控、激光雷達、健康檢測、3D傳感等領域,也被認為是未來紅外線LED的潛力市場。作為行業領導者,歐司朗已實現率先布局,并不斷探索紅外線LED的新應用方向。


紅外半導體組件迎來爆發期

  去年,三星Note7搭載的虹膜識別技術在當時也造成了不小的反響。通過采用紅外LED搭配虹膜識別技術,使用時朝著人眼發射紅外光,進而在特殊環境下也能實現識別。為此,三星特意增加了紅外LED訂單量。由于蘋果Face ID技術對硬件及軟件協同要求較高,國內廠商有望在虹膜識別技術方面率先跟進,其中華為和小米在接下來的旗艦機上都明確將搭載虹膜識別技術。由此可見,虹膜識別技術將成為智能手機的下一個“標配”功能。

    據相關數據顯示,預計2020年全球生物識別市場規模將達到250億美元,其中虹膜識別技術總產值將達到35億美元,其年復合增長率為36.6%,將在智能手機、平板電腦等消費終端市場取得廣泛應用。早在2015年,歐司朗推出的Oslux SFH 4780S 發光二極管便率先在智能手機上使用,主要用于虹膜掃描,為紅外線產品在消費終端的使用進行了前期探索和技術積累。其緊湊和高功率特性,也為行業發展樹立了新的標準,并以此獲得了當年的“Kaiser Friedrich研究獎”。

  此外,由于紅外傳感器成本逐漸減低,越來越多的穿戴設備開始搭載紅外傳感器用于心率、血糖等生理參數檢測,而這也將成為穿戴設備未來重要的趨勢之一,其背后也離不開紅外LED技術。例如歐司朗最新推出的SFH7060傳感器,可用于脈率和血氧飽和度測量。通過集成在穿戴設備中,可持續不斷地檢測健康水平。

  SFH7060由三顆綠光LED、一顆紅光LED、一顆紅外LED和一顆大型光電二極管組成,通過不透明的光學擋板將其與發射器之間進行光學隔離。其工作原理是用光照射到皮膚內,血液和周圍組織將分別吸收不同量的光,未被吸收的光則被反射回檢測器。使用在不同波長下測得的吸收量測量值,即可確定脈率和血氧飽和度。

  除了消費市場外,自動駕駛汽車正成為全球關注的下一個風口。其主要原理是利用LIDAR傳感器構建周圍環境3D模型,檢測和感知周圍物體與汽車的相對移動,進而反饋汽車實現輔助或自動駕駛。其中,LIDAR傳感器主要以快速紅外脈沖激光二極管作為基礎,捕捉物體與汽車之間的距離。歐司朗為世界首款汽車激光傳感器提供了激光二極管。近日,歐司朗戰略性地購入了加拿大激光雷達公司Leddar Tech 25.1%的股份,進一步強化其在自動駕駛汽車領域的布局。

  隨著消費終端市場興起,紅外線LED產品需求量將迅速打開,為產業鏈帶來新一輪增長機遇。據相關數據顯示,預計2022年紅外光源市場有望增長至15.5億美元。在此帶動下,相關企業開始重點布局。


紅外LED市場格局及挑戰

  基于新興應用市場的爆發,紅外LED自2015年開始升溫。由于在智能手機、安防監控、汽車等領域的不斷滲透,亞太地區有望成為全球最大的紅外LED應用市場。

  相較于已經殺得血流成河的可見光LED市場而言,紅外LED無疑是新大陸。為此,進入紅外LED領域的廠商激增,據統計已達40多家。有別于LED照明應用,紅外LED制造需要使用四元晶粒機臺設備,并且更加注重LED組件光型設計及定制。對于一般廠商而言,仍具有一定的技術門檻。雖然說進入的廠商較多,但是真正有實力滿足新興應用開發的企業還是少數。

  目前,全球紅外LED主要提供廠商有歐司朗、晶元光電、億光電子、光鋐科技、光磊科技等廠商。其中主要以臺灣地區廠商為主,相較而言大陸廠商布局稍晚,如聯創光電、鴻利光電等。臺灣地區廠商由于在通用照明方面優勢逐漸縮小,較早地轉向細分應用領域開發。在紅外LED領域,已經具備一定規?;瘍瀯?,但是在市場拓展及新技術導入方面還是稍遜國際大廠。大陸廠商由于技術瓶頸,目前切入的廠商還相對較少,形成規?;б孢€得一段時間。在紅外LED領域,歐司朗等少數廠商仍處于領導地位。

  歐司朗作為全球光電半導體代表企業,在LED技術方面引領著產業發展方向。在紅外LED方面,歐司朗產品能夠覆蓋各種功率輸出級別及封裝版本,如760nm、850nm、940nm等波段,可以滿足各種新興應用市場的需求。除此之外,歐司朗在光學設計、封裝技術、標準化、光學模擬、電氣模擬、產業協同發展等方面具有領先優勢,能夠為下游提供定制化的完整解決方案。特別是在戰略轉型之后,歐司朗將更加聚焦新興市場,未來將在更多領域推動者LED技術的發展,如食品檢測、光譜檢測、通訊等應用。

  小結:近兩年,紅外LED之所以備受關注,iPhone X和三星Note7自然功不可沒。智能手機上億級的銷售量,為紅外LED勾勒出了美好的前景,這也是LED廠商對于未來的期許。對于消費終端的快速變化,LED廠商也必須保持警覺,繼續深化產品類型,以滿足不斷變化的應用需求。

  紅外LED市場正處于爆發前夜,企業對未來布局還需要有清醒的認識。一方面應用爆發需要周期性,另一方面廠商進入的步伐正在加快??梢灶A見的到,紅外LED市場由藍海轉向紅海也是必然,只是時間早晚的問題。但這并不是意味著沒有機會,畢竟紅外LED市場規模的增長也是顯而易見的。

  綜合而言,通用LED照明領域的盛衰興亡告訴我們,新應用領域的開發才是未來市場增長點。對于企業而言,除了在產能方面保持優勢外,還需要不斷創新和探索,從而領導LED應用市場發展,這樣才能具有先發優勢贏得未來,正如歐司朗所正在做的一樣。






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