匆匆一年，農(nóng)歷“機(jī)”年即將過去，這一年各大智能手機(jī)廠商在傳感器的創(chuàng)新應(yīng)用亮點頗多，讓人腦洞大開。對2017年智能手機(jī)的傳感器創(chuàng)新應(yīng)用的盤點。隨著2018年CES上vivo首爆屏下指紋識別手機(jī)即將成真，不得不感嘆這個行業(yè)的創(chuàng)新能力可謂是2017年生“機(jī)”勃勃，2018年更加“旺旺旺”！

1、全球首款分子識別智能手機(jī)：長虹H2

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：嵌入SCiO分子傳感器，掃一掃化學(xué)成分盡收眼底

手機(jī)發(fā)布時間：2017年1月

長虹發(fā)布的首款旗艦級智能手機(jī)H2

美國時間2017年1月6日，在拉斯維加斯CES 2017展會現(xiàn)場，長虹公司發(fā)布了全球首款分子識別手機(jī)——長虹H2。通過分子識別手機(jī)，用戶能快速檢測果蔬糖分、水分、藥品真?zhèn)危约捌つw年齡和酒水類等物質(zhì)。

長虹H2分子識別手機(jī)的核心功能

長虹H2集成了Consumer Physics公司SCiO分子傳感器。Consumer Physics公司的SCiO分子傳感器是一款便攜式光譜儀，只需對著物品輕輕一掃，就能馬上提供化學(xué)成分等有用信息。同時，Consumer Physics公司和亞德諾半導(dǎo)體（Analog Devices）共同合作開發(fā)從傳感器到云端的平臺，將這項技術(shù)嵌入到智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域，允許用戶快速、可靠地檢測出化學(xué)成分，類似于質(zhì)量控制，可以檢測很多化學(xué)成分，如卡路里、脂肪、糖分、蛋白質(zhì)；水果和蔬菜中的含糖量；飲料酒精含量；燃料和石油的化學(xué)成分……

一款SCiO分子傳感器（便攜式光譜儀）拆解分析

SCiO分子傳感器背后的科學(xué)依據(jù)是近紅外光譜技術(shù)（NIR）。近紅外光譜技術(shù)原理基于每一種獨特的分子振動，與光相互作用形成獨一無二的信號，這個信號需要通過使用光學(xué)傳感器和信號調(diào)理器件來識別，使用高級算法更新數(shù)據(jù)庫來分析光譜，并實時傳遞樣品分析信息。SCiO開發(fā)包（SCiO Developer Kit）可以幫助感興趣的開發(fā)人員開發(fā)自定義應(yīng)用程序。

2、全球首款同時支持AR和VR的智能手機(jī)：華碩ZenFone AR

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：AR/VR通吃，顛覆使用體驗

手機(jī)發(fā)布時間：2017年1月

華碩智能手機(jī)ZenFone AR

2017年國際消費(fèi)性電子展（CES）上，華碩發(fā)布了ASUS ZenFone AR ，這是全球首款同時支持 Tango 技術(shù)和 Daydream 技術(shù)的智能手機(jī)，不僅可透過運(yùn)動追蹤（motion tracking）、深度感知（depth perception）和區(qū)域?qū)W習(xí)（area learning）體驗增強(qiáng)現(xiàn)實（AR），還可與 Google 平臺相容，實現(xiàn)高品質(zhì)的移動虛擬現(xiàn)實（VR）。

Tango源自于Google Advanced Technology and Projects group（ATAP），是谷歌為實現(xiàn)移動設(shè)備位置感知而研發(fā)的一系列產(chǎn)品與技術(shù)的集合。其核心技術(shù)主要包括三部分：（1）運(yùn)動追蹤（Motion Tracking）：通過移動設(shè)備自帶的多種傳感器，在不通過外界信號的情況下（如GPS、WiFi、藍(lán)牙Beacon等），實時獲取設(shè)備的姿態(tài)與位置，追蹤設(shè)備在三維空間中的運(yùn)動軌跡。（2）環(huán)境學(xué)習(xí)（Area Learning）：利用視覺信息記錄與索引外界環(huán)境，自動矯正環(huán)境構(gòu)建與運(yùn)動追蹤中積累的誤差，識別重復(fù)環(huán)境。（3）深度感知（Depth Perception）：利用自帶的景深傳感器掃描外界三維環(huán)境，構(gòu)筑三維模型，再配合運(yùn)動追蹤，即可告訴設(shè)備在空間中的位置，與四周障礙物的距離。第一代的Tango原型平板采用了結(jié)構(gòu)光（Structured Light）技術(shù)，而第二代的Tango原型手機(jī)以及Phab 2 Pro則采用了飛行時間（Time of Flight）技術(shù)。

Daydream（意為“白日夢”）是一個虛擬現(xiàn)實（VR）平臺，由Google為第七代Android移動操作系統(tǒng)——Android Nougat開發(fā)。最初于2016年5月舉行的Google I/O開發(fā)者大會上宣布。與Google的第一代VR平臺Google Cardboard不同，Daydream自Android 7.1 Nougat起便集成在Android操作系統(tǒng)中。Daydream平臺規(guī)范包括軟件和硬件兩方面，與之兼容的手機(jī)標(biāo)識為“Daydream-ready”。

3、全球首款內(nèi)存嵌入圖像傳感器的智能手機(jī)：索尼Xperia XZ和Xperia XZ Premium

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：三層堆疊式CMOS圖像傳感器，提升高速動作的捕捉能力

手機(jī)發(fā)布時間：2017年2月

索尼智能手機(jī)Xperia XZ Premium

索尼率先將自家研發(fā)的業(yè)內(nèi)首款面向智能手機(jī)的三層堆疊式CMOS圖像傳感器IMX400（名為“Motion Eye”）配置在2017年款的Xperia旗艦機(jī)型中。采用F2.0光圈，傳感器尺寸為1/2.3英寸，不過由于像素數(shù)相比上代有所降低至1900萬有效像素，所以單位像素尺寸提升為1.22μm，更大的傳感器尺寸和光圈可以在低照度條件下拍攝出更加出色的畫面。

索尼CMOS圖像傳感器芯片IMX400的三層堆疊結(jié)構(gòu)

全新的三層堆疊式CMOS圖像傳感器在傳統(tǒng)的背照式CMOS圖像傳感器層和邏輯處理技術(shù)層上添加了一個DRAM層。此外還具有960fps畫面更新率。DRAM層在整個CMOS圖像傳感器中充當(dāng)緩存，用于存儲像素層獲取到的圖像數(shù)據(jù)，因此大幅提升了CMOS圖像傳感器處理數(shù)據(jù)的速度，允許用戶以最小的失真來拍攝快速移動物體的靜態(tài)照，此外還支持每秒1000幀拍攝1080P超慢速動作電影，是索尼IMX318芯片的8倍。該芯片還支持每秒60幀的4K視頻錄制。全新的三層芯片能夠在1/120秒內(nèi)讀取1930萬像素圖片，是IMX318芯片的4倍。這減少了讀取每個像素行的時間間隔。這對于缺乏機(jī)械快門來控制曝光的智能手機(jī)尤其重要。

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4、全球首款前后雙攝智能手機(jī)：金立S3

創(chuàng)新應(yīng)用亮點：硬件級虛化，四攝拍照更美

手機(jī)發(fā)布時間：2017年5月

金立智能手機(jī)S10聚焦年輕人群，由薛之謙代言

為了獲得更清晰的畫面，金立S10搭載前置2000萬+800萬雙攝，后置1600萬+800萬雙攝。其中1600萬像素的主攝像頭搭載6P鏡頭模組和高達(dá)F1.8的最大光圈，讓金立S10得以輕松應(yīng)對各種暗光環(huán)境拍攝，噪點更小，自拍時更顯自然。

在背景虛化方面，金立S10前后都配備了兩個可同時工作的攝像頭，通過成像的差異，計算不同物體的景深，從而把主體識別出來。主體數(shù)據(jù)和景深數(shù)據(jù)通過ISP處理，并在ISP的Hardware Engine（硬件引擎）內(nèi)獨立運(yùn)算并合成，做到主體突出、背景虛化。金立S10不僅擁有前置雙攝，還自帶一顆柔光燈，是一款不折不扣的自拍神器。

5、全球首款采用結(jié)構(gòu)光原理3D攝像頭智能手機(jī)：蘋果iPhone X

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：人臉識別，安全可靠的新解鎖方式

手機(jī)發(fā)布時間：2017年9月

蘋果十周年版iPhone X攜3D攝像頭，重新定義下一代智能手機(jī)

iPhone X采用結(jié)構(gòu)光原理的3D攝像頭系統(tǒng)，主要由近紅外攝像頭、ToF測距傳感器+紅外泛光照明器、RGB攝像頭、點陣式投影器和彩色/環(huán)境光傳感器五個子模塊組成。連接到ToF測距傳感器的紅外攝像機(jī)發(fā)出信號，指示攝像頭在檢測到臉部時拍攝照片。 iPhone X接著激活它的點陣式投影器拍攝圖像。然后將一般圖像和點圖案圖像發(fā)送到應(yīng)用程序處理單元（APU），該應(yīng)用程序處理單元通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練識別手機(jī)用戶并開啟手機(jī)。

3D攝像頭實現(xiàn)Face ID功能，實現(xiàn)了人機(jī)最自然的交互方式——看一眼就實現(xiàn)開機(jī)、付款等功能。這是一套強(qiáng)大、安全的驗證系統(tǒng)，用起來甚至比Touch ID還要便捷、快速。注視感知功能的加入使得Face ID非常安全，用戶可以放心將它用于Apple Pay。

6、全球首款集成多光譜傳感器的智能手機(jī)：蘋果iPhone X

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：改善環(huán)境光感測能力，真實還原色彩

手機(jī)發(fā)布時間：2017年9月

ams為iPhone X定制開發(fā)的多光譜傳感器

蘋果與ams（艾邁斯）合作，為智能手機(jī)iPhone X定制開發(fā)了一款多光譜傳感器，以達(dá)到改善環(huán)境光感測能力的目的。該款多光譜傳感器位于iPhone X手機(jī)正面，主揚(yáng)聲器上方。其架構(gòu)使得其能感應(yīng)很寬的光譜，結(jié)合擴(kuò)散片（diffuser），6通道傳感器芯片能感測紫外光、紅光、綠光、藍(lán)光、近紅外1（NIR1）和近紅外2（NIR2）。這使得iPhone X可利用該傳感器感知環(huán)境的相關(guān)色溫（CCT）水平，進(jìn)而調(diào)整顯示顏色和亮度。

以往屏幕色彩管理大都采用RGB顏色傳感器， RGB并不是從人眼真實的色彩感覺出發(fā)，而是通過紅綠藍(lán)三色調(diào)和出的各種顏色，來“欺騙”人眼和大腦，對真實色彩的還原度誤差在10~15%之間。XYZ是人眼標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)曲線的模型，同時也展現(xiàn)了視網(wǎng)膜的長、中、短感光錐細(xì)胞對于光的光譜功率分布反應(yīng)。雖然紅、綠、藍(lán)被視為可視光譜的代表，但它與實際的RGB顏色分布并不符合。

ams為iPhone X定制的這款多光譜傳感器則是創(chuàng)新地采用XYZ感測技術(shù)。XYZ感測技術(shù)根據(jù)環(huán)境的相關(guān)色溫（CCT）和亮度調(diào)節(jié)顯示屏的色溫（變暖或變冷）和亮度，使顯示屏的顯示效果看起來像紙張；通過高質(zhì)量的校準(zhǔn)提升顯示器的白平衡和圖像逼真度；相機(jī)可得到更逼真的、幾乎零顏色失真的圖像，白平衡性能可與專業(yè)級攝影設(shè)備媲美。

7、全球首款采用壓阻式柔性材料的邊緣觸控智能手機(jī)：Google Pixel 2

創(chuàng)新應(yīng)用亮點：單手握持式操作，更符合人體工學(xué)

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手機(jī)發(fā)布時間：2017年10月

Google Pixel 2

Google Pixel 2上炫酷的功能，源自于HTC的邊緣觸控（Edge Sence）。通過用力按壓手機(jī)的兩側(cè)邊框，Google Pixel 2可以快速打開智能語音助手Google Assistant。

邊緣觸控功能可快速打開智能語音助手

智能手機(jī)邊緣觸控并非新鮮功能，但以前的手機(jī)都是采用電容式壓力感應(yīng)技術(shù)。Google Pixel 2的邊緣觸控（Active Edge0的功能而是由一對柔性薄膜實現(xiàn)。壓通過在電路板基材上印刷了一種特殊的高靈敏度壓阻式柔性材料。在受力產(chǎn)生拉伸或壓縮時，電阻值會發(fā)生顯著變化，因而可以用作壓力傳感器。而這款柔性薄膜壓力傳感器則來自深圳紐迪瑞的NDT邊緣觸控解決方案。

深圳紐迪瑞的NDT邊緣觸控解決方案已得到Google的認(rèn)可

這款NDT微壓力應(yīng)變器的應(yīng)變系數(shù)為傳統(tǒng)應(yīng)變片的5倍，最小激發(fā)力50g，壓力分辨率15g（1mm玻璃面板），靈敏度更高。從原理上，對比電容式壓力傳感器的雙層極板結(jié)構(gòu)，微壓力應(yīng)變器技術(shù)可以直接檢測發(fā)生在觸控面板的微小形變，無需與系統(tǒng)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)獨立模組化。這種單層結(jié)構(gòu)的壓力感應(yīng)解決方案極大降低了手機(jī)堆疊設(shè)計的難度，同時在可量產(chǎn)性和產(chǎn)品可靠性上也可以實現(xiàn)大幅提升，實現(xiàn)壓力傳感器的即貼即用。在成本方面，NDT微壓力應(yīng)變器不存在電容傳感器具有的生產(chǎn)過程一致性難以保證、跌落或者扭曲會改變參數(shù)需要重新校準(zhǔn)、返修復(fù)雜等問題，工程難度更低，穩(wěn)定性更高，壽命周期更長，因而具有綜合成本優(yōu)勢。

8、全球首款搭配“散斑結(jié)構(gòu)光”配件Jupiter X的智能手機(jī)：華為榮耀V10

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：安卓陣營的人臉識別領(lǐng)跑者

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手機(jī)發(fā)布時間：2017年11月

華為榮耀V10發(fā)布會現(xiàn)場

與iPhone X直接將3D深度攝像系統(tǒng)集成到了手機(jī)頂部不同，榮耀V10的3D人臉識別功能需要搭配額外的手機(jī)配件——全球首款“激光散斑結(jié)構(gòu)光”手機(jī)配件Jupiter X（供應(yīng)商舜宇光學(xué)的內(nèi)部料號），華為稱之為“點云深度攝像頭”的輔助。單純從外形看，Jupiter X只是一個獨立于手機(jī)系統(tǒng)之外的配件，但不可否認(rèn)的是，這款配件是當(dāng)下除了蘋果 TrueDepth 攝像頭之外唯一應(yīng)用在手機(jī)上的 3D 人臉識別配件產(chǎn)品，可以說華為已經(jīng)是安卓陣營的領(lǐng)跑者了

華為榮耀V10 “激光散斑結(jié)構(gòu)光”配件Jupiter的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖析

3D深度攝像系統(tǒng)有通過雙攝像頭的雙目視差原理通過三角測量法，或者通過結(jié)構(gòu)光來獲得空間編碼，通過三角測量法來獲得深度信息，抑或是飛行時間法（ToF）。不過，華為這款配件采用了一種激光散斑結(jié)構(gòu)光來獲得深度信息。那么它的原理呢？當(dāng)激光通過粗糙透明表面（如毛玻璃）并投射在物體表面時，在物體表面可以觀察到無規(guī)則分布的明暗斑點，即激光散斑。這種激光散斑的產(chǎn)生是當(dāng)激光照射在粗糙表面上時，表面上每一點都要散射光，而空間個點都接收這些相干散射光的照射就形成了激光散斑，散斑場按光路分為兩種，一種散斑場是在自由空間中傳播而形成的（也稱作客觀散斑），另一種是由透鏡成像形成的（也稱作主觀散斑）。而對于空間各點形成的激光散斑，其中包含了空間每點的深度信息，通過紅外攝像頭來捕獲所形成的散斑，通過特征的提取，分類器的訓(xùn)練，最終可以獲得關(guān)于空間每點所形成的散斑中所包含的深度信息。

9、國內(nèi)首款同時搭載人臉識別、指紋識別與虹膜識別三重識別技術(shù)的手機(jī)：國美U7

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點：三重識別，安全保障升級

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手機(jī)發(fā)布時間：2017年12月

國美U7具備虹膜、人臉、指紋三重生物認(rèn)證

國美U7是國內(nèi)唯一一款搭載三重生物識別的全面屏手機(jī)，可謂在安全和隱私保護(hù)方面下足了本錢。除了常見的指紋認(rèn)證以外，基于面部識別的Face-Me 2.0技術(shù)實現(xiàn)了應(yīng)用鎖、鎖定查看、通訊隱身等功能，更強(qiáng)保護(hù)用戶隱私，化解社交尷尬。例如在圖庫和微信下，可以單圖、多圖限定啟動“鎖定查看”功能，這樣在借閱手機(jī)時，別人就只能查看限定內(nèi)容，而機(jī)主則可經(jīng)人臉識別后，自由翻閱。而當(dāng)有來電和新消息時，只有預(yù)先錄入人臉識別的機(jī)主才能看到詳情。

虹膜里隱藏的“密碼”

基于虹膜識別的鑰匙串技術(shù)則充當(dāng)了用戶各類密碼的“萬能鑰匙”。能夠幫助用戶存儲各類APP的用戶名和密碼，還能自動填寫。用戶只要接受虹膜掃描就相當(dāng)于完成密碼輸入的動作，解決了忘記密碼、密碼太多、輸入麻煩等不便，更不用擔(dān)心因為自動記憶密碼導(dǎo)致的隱私外泄問題。