【仪表网 仪表上游】什么是ToF传感器？ToF传感器又名飞行传感器，是一种接近传感器。简单来说，ToF传感器的主要原理是利用自身发出的对脉冲发射光在某种介质中行进一段时间到达物体并反射回传感器所用的时间来测量传感器与物体之间的距离，进而再通过ToF内部的图像传感器来确定测量的点形成的深度图像(景深)或者3D图像。
10月27日，意法半导体(ST)推出多合一、多区域的ToF传感器模块——VL53L5 ToF传感器。据悉，VL53L5 TOF传感器包括一个光源(垂直发射激光 940nm)，一个片上系统传感器(集成VCSEL驱动器)、一个单光子雪崩二极管的接受阵列，以及一个32位的低功耗MCU核心和一个加速器(运行复杂固件)。VL53L5已投入量产，目前已出货数百万台。
就细分场景而言，ToF技术面向智能手机的应用已经发展一段时间。早在2014年，ToF技术就用在智能手机前置距离传感器上，通过发射端主动发出光子，遇到障碍物时返回至接收端接收，主要应用于单点的光学测距，即主要在自动对焦、接近检测等方面发挥作用。直到2017年，iPhone X前置结构光模组开启了3D成像时代，其他手机厂商争相追逐，应用于3D感知的ToF产业链得以发展。
在物联网场景中，智能家居、智慧安防、智慧零售、人流监控，ToF传感器用于识别和跟踪人体，不仅仅是现在的认脸模式，通过深度信息可以提高识别准确度；在自动驾驶/ 车内感知领域，ToF 传感器也可以成为车载激光雷达、车内人体识别、车内手势识别的重要元器件等。目前，也有不少企业将ToF传感器植入AGV和机器人手臂当中，用于精准导航和实时避障。
有分析人士认为，未来受3D机器视觉系统在消费电子、医疗卫生、航空航天等产业中得到应用，ToF传感器市场规模呈现持续增长，预计到2025年达到40亿美元左右，年复合增长率为31.9%左右，占比整个3D感测市场的60%以上。
从来看，亚太地区的中国、印度等新兴发展中国家，正处于传统工业智能化转型以及电子产业快速发展阶段，因此对于ToF传感器的市场需求持续攀升。预计未来十年，亚太地区将成为ToF传感器主要需求驱动力。
事实上，3D 感测技术路线很多，不同技术的性能不同，适合的应用领域也不同。3D成像和传感器模组包括ToF、双目测距和结构光三种关键技术。双目测距是模仿人眼的2个2D传感器组合在一起，需要两个以上的摄像头，软件复杂度高且精度好，但速度慢几乎不用于消费电子领域。
进入 2019 年后，安卓厂商纷纷加入TOF镜头的阵营，2019年2月，三星发布了Galaxy S10 5G，前后分别各搭载一颗TOF镜头；LG发布了LG G8 ThinQ，搭载后置TOF镜头，采用了英飞凌的解决方案；联想发布了Z6 Pro 5G手机，搭载了后置TOF镜头。华为在6月份在中端机型nova 5 Pro上也搭载了后置TOF镜头。目前除小米以外，主要安卓手机厂商均发布了搭载TOF模组的智能手机，其中华为和三星发布的机型数量相对较多。
大家都知道，5G时代，物联网应用正在各个领域深入铺开，从而带来各类智能设备对三维感知能力的需求。TOF凭借其成本优势、优秀的实时感知能力，将成为主流的3D感测方案。提别是在VR/AR应用领域，对于时延有很高要求，TOF则是较适合的空间定位技术。也许在不久的将来，我们能看到飞行传感器市场需求的又一波爆发。
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