VR/AR的3D傳感和眼球追蹤

AR/VR的技術(shù)趨勢是當前電子市場(chǎng)的典型：許多元器件變得越來(lái)越復雜，使得設備生產(chǎn)商需要分銷(xiāo)商提供越來(lái)越多的建議 ── 儒卓力庫存中的 '設計入'(design-in) 的產(chǎn)品比例現在已經(jīng)上升到70%。

幸好儒卓力除了擁有傳統的寬線(xiàn)分銷(xiāo)業(yè)務(wù)外，還是一個(gè)咨詢(xún)合作伙伴，可以在經(jīng)過(guò)驗證的開(kāi)發(fā)合作伙伴和組裝商組成的完整生態(tài)系統中提供咨詢(xún)服務(wù)。儒卓力作為咨詢(xún)合作伙伴曾經(jīng)與全球AR/VR客戶(hù)合作為這個(gè)迅速發(fā)展的行業(yè)定義了新穎和創(chuàng )新的解決方案，從而積累了豐富經(jīng)驗，這使得我們獨具優(yōu)勢，可以協(xié)助中國的設計和開(kāi)發(fā)團隊。

進(jìn)入邊緣計算的時(shí)代

AR/VR的主要技術(shù)趨勢是在“邊緣”(收集數據的源頭) ，而不是集中在云中進(jìn)行數據處理和分析。這對于要迅速作出關(guān)鍵決策的分布式“邊緣”設備(諸如自動(dòng)駕駛汽車(chē)和物聯(lián)網(wǎng)連接設備)十分有利。這些新型的自主或半自動(dòng)“邊緣”設備包括智能相機、可穿戴設備、機器人、無(wú)人機和AR/VR裝置。

英特爾子公司Movidius專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)機器和PC的視覺(jué)功能，其Myriad X視覺(jué)處理單元(VPU)配備了專(zhuān)用的神經(jīng)計算引擎的SoC器件，用于支持邊緣深度學(xué)習推理。

Myriad X的片上硬件模塊專(zhuān)為高速低功耗地運行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(DNN)而設計，英特爾聲稱(chēng)這個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速器在用于DNN推斷時(shí)可以實(shí)現每秒超過(guò)1萬(wàn)億次計算。

英特爾通過(guò)儒卓力提供Myriad X作為用于自主設備平臺的理想VPU，因為它體積小，而且具有很強的板載處理能力。

集成3D傳感功能

另一個(gè)示例是英特爾的 RealSense?技術(shù)，它使開(kāi)發(fā)人員能夠將3D傳感功能集成到設計中，可用于機器人和無(wú)人機到AR / VR和客戶(hù)端應用。就像雙眼視覺(jué)使人類(lèi)能夠在三維空間中看到世界一樣，英特爾RealSense技術(shù)的目標就是使智能、交互式和自動(dòng)化機器具有人類(lèi)的3D感知能力。例如，RealSense 3D攝像頭可以通過(guò)虛擬插件識別人臉并更改現場(chǎng)AR/VR顯示的部分。

儒卓力提供各種型號的緊湊型英特爾RealSense攝像頭，比如結合三個(gè)攝像頭來(lái)作為一個(gè)1080p高清攝像頭的型款，另外還有一個(gè)紅外攝像頭和一個(gè)紅外激光投影儀，結合起來(lái)允許人眼感知深度并跟蹤人體運動(dòng)。

英特爾RealSense攝像頭還集成了麥克風(fēng)陣列。它的紅外投影儀將紅外線(xiàn)網(wǎng)格投射到場(chǎng)景上，而紅外攝像機能夠記錄表面上的反射來(lái)計算深度信息并將其與2D攝像機錄制結合起來(lái)，然后通過(guò)集成的麥克風(fēng)陣列，便可以在周?chē)臻g定位聲源并執行背景噪音消除。

英特爾RealSense技術(shù)帶來(lái)了耳目一新的AR/VR設備互動(dòng)，使得我們可以獲得更自然、直觀(guān)和身臨其境的體驗。

在集成3D感測中，儒卓力提供英特爾D400系列RealSense攝像頭，這些攝像頭的核心是突破性D4和Dm處理器，它們使用半全局匹配算法的定制型款，可以實(shí)現超過(guò)3600萬(wàn)深點(diǎn)/秒的計算速度，提供超過(guò)90fps的幀率，而且芯片封裝尺寸只有6.3×6.3mm (這遠遠小于英特爾酷睿i7處理器)，功耗低于22nW /深度點(diǎn)，并可搜索128個(gè)不同點(diǎn)。其目標是使計算機立體視覺(jué)達到嵌入小型消費電子設備如手機、無(wú)人機、機器人和AR/VR應用等所需的性能水平(包括功率、散熱、分辨率、幀速率、尺寸、成本等)。

帶有多個(gè)LED的眼動(dòng)追蹤

另一個(gè)技術(shù)趨勢是眼動(dòng)追蹤系統，它帶有多個(gè)用來(lái)照射用戶(hù)眼睛的紅外LED，并通過(guò)傳感器捕獲反射回來(lái)的光，從而計算用戶(hù)瞳孔的位置和凝視的方向，將這項技術(shù)融入AR/VR頭戴式裝置需要非常緊湊的紅外LED，足夠小以嵌入目鏡周?chē)牟糠荨?/p>

例如，儒卓力產(chǎn)品組合中包括歐司朗光電半導體的SFH4055，它基于成熟的Firefly平臺，廣泛用于可見(jiàn)光譜的LED，其占位面積僅為1.0×0.325×0.55mm，而發(fā)射器的波長(cháng)為850 nm，主要針對AR/VR裝置中的眼動(dòng)追蹤系統。

激光三維感測

垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)是一種激光二極管，具有能夠垂直發(fā)射光的單片激光諧振器，有別于在芯片邊緣處射出光的邊緣發(fā)射激光二極管。

儒卓力提供的VCSEL具有體積小、能耗低和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，因而可用于各種應用。一般而言，VCSEL理想用于在高速調制方面有優(yōu)勢的所有應用。

VCSEL的制造成本率和可靠性均十分出色，因而在移動(dòng)和消費電子產(chǎn)品中的使用增加；不少AR/VR解決方案亦集成了基于VCSEL的3D感測，比如智能眼鏡。

解決方案

作為電子元器件的全球分銷(xiāo)商，儒卓力提供了一系列面向AR/VR應用的解決方案，包括“自由度”(DoF)運動(dòng)傳感器。

例如，意法半導體的LSM303DTR是一款6軸電子羅盤(pán)LGA-16表面貼裝器件(SMD)，這款超小型高性能電子羅盤(pán)包含3D加速計和3D磁力計模塊。

該系統可以配置為生成自由落體、運動(dòng)檢測和磁場(chǎng)檢測的中斷信號，而中斷發(fā)生器的閾值和時(shí)序可由最終用戶(hù)編程。

它的應用包括顯示屏方向(例如翻轉智能手機顯示屏)、沖擊偵測和記錄，以及振動(dòng)監控和補償——還有游戲和AR/VR輸入設備。

Bosch Sensortec公司的BMI160是一款慣性測量單元(IMU)，采用最先進(jìn)的低g 3D加速度計和3軸陀螺儀，它專(zhuān)為手機、平板電腦、可穿戴設備、遙控器、游戲控制器、玩具和頭戴式顯示器(HMD)中的低功耗、高精度6軸和9軸應用而設計，包括AR/VR 頭顯。

Bosch Sensortec還為AR/VR應用提供帶有MEMS傳感器支持的運動(dòng)和環(huán)境感應。例如，基于MEMS的BHI160是一款集成3軸陀螺儀和3軸加速度計的小型低功耗智能傳感器集線(xiàn)器，其內部的Bosch Sensortec Fuser內核運行傳感器融合軟件，可實(shí)現高度優(yōu)化的傳感器數據處理。它有一個(gè)輔助接口可以連接3軸磁力計。BHI160能夠完全實(shí)現9度“自由度”數據融合，提供高度精確的3D定位，包括四元數和歐拉角。

Wi-Fi無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡

一些設計師正在擺脫通常通過(guò)HDMI電纜來(lái)連接高性能PC的“束縛式”AR/VR頭顯，因為對于希望使用“自由度”傳感器在緊鄰環(huán)境中進(jìn)行運動(dòng)控制的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這些束縛設置讓他們受到很大限制。雖然一些開(kāi)發(fā)商正在嘗試專(zhuān)有的無(wú)線(xiàn)解決方案，但許多其它開(kāi)發(fā)商寄望于Wi-Fi，尤其是802.11ac (5 GHz)和802.11ad (60 GHz)等更新標準的優(yōu)勢。

在儒卓力提供的Wi-Fi卡中，內置英特爾Wireless-AC-technology(802.11ac)的設備可提供高達三倍的數據速率和更好的網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍，與其它Wi-Fi解決方案相比，它還可以將更多設備連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。

支持802.11ac的卡提供更快的速度 ── 它們的速度快了六倍，能夠同時(shí)傳輸多個(gè)藍光質(zhì)量視頻、Netflix電影和YouTube視頻。

它們還提供高達三倍的容量，能夠處理更多用戶(hù)、更多設備、更高質(zhì)量的視頻和更大的下載量。

它們還提供更多的覆蓋范圍，在距離Wi-Fi接入點(diǎn)較遠的位置具有更好的速度和可靠性，允許用戶(hù)在更大范圍保持連接。

它們的這些優(yōu)點(diǎn)還可帶來(lái)更長(cháng)的電池壽命。它們可以更快捷地完成數據傳輸，使得設備耗用的電力減少，并且其電池的續航時(shí)間更長(cháng)。

除了這些802.11a/b/g/n/ac卡之外，英特爾還提供802.11ad Tri-Band解決方案，可配合英特爾Wireless GigabitSink Module和Wireless Gigabit Antenna Module兩種模塊，可用于無(wú)線(xiàn)對接和外設訪(fǎng)問(wèn)以及設備到設備通信，以期實(shí)現與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相當的用戶(hù)體驗。

儒卓力通過(guò)便利和高效的電子商務(wù)平臺Rutronik24.com完善了其產(chǎn)品分銷(xiāo)和增值服務(wù)，它的創(chuàng )新功能包括智能搜索功能、允許客戶(hù)通過(guò)上傳BOM下訂單、全面的PCN數據庫、詳細的產(chǎn)品信息以及產(chǎn)品經(jīng)理聯(lián)系信息，以及客戶(hù)所有訂單、報價(jià)和合同的概覽，并實(shí)時(shí)跟蹤采購流程，可幫助開(kāi)發(fā)人員選擇和購買(mǎi)部件。

全面的一站式服務(wù)使得客戶(hù)受益于縮短的開(kāi)發(fā)時(shí)間和更低的成本，從而縮短了上市時(shí)間，實(shí)現更快的創(chuàng )新速度。