匆匆一年，農(nóng)歷“機(jī)”年即將過(guò)去，這一年各大智能手機(jī)廠(chǎng)商在傳感器的創(chuàng)新應(yīng)用亮點(diǎn)頗多，讓人腦洞大開(kāi)。對(duì)2017年智能手機(jī)的傳感器創(chuàng)新應(yīng)用的盤(pán)點(diǎn)。隨著2018年CES上vivo首爆屏下指紋識(shí)別手機(jī)即將成真，不得不感嘆這個(gè)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(shí)別智能手機(jī)：長(zhǎng)虹H2

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點(diǎn)：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(shí)間：2017年1月

長(zhǎng)虹發(fā)布的首款旗艦級(jí)智能手機(jī)H2

美國(guó)時(shí)間2017年1月6日，在拉斯維加斯CES 2017展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，長(zhǎng)虹公司發(fā)布了全球首款分子識(shí)別手機(jī)——長(zhǎng)虹H2。通過(guò)分子識(shí)別手機(jī)，用戶(hù)能快速檢測(cè)果蔬糖分、水分、藥品真?zhèn)?，以及皮膚年齡和酒水類(lèi)等物質(zhì)。

長(zhǎng)虹H2分子識(shí)別手機(jī)的核心功能

長(zhǎng)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(duì)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(shí)，Consumer Physics公司和亞德諾半導(dǎo)體（Analog Devices）共同合作開(kāi)發(fā)從傳感器到云端的平臺(tái)，將這項(xiàng)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(hù)快速、可靠地檢測(cè)出化學(xué)成分，類(lèi)似于質(zhì)量控制，可以檢測(cè)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(dú)特的分子振動(dòng)，與光相互作用形成獨(dú)一無(wú)二的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)需要通過(guò)使用光學(xué)傳感器和信號(hào)調(diào)理器件來(lái)識(shí)別，使用高級(jí)算法更新數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)分析光譜，并實(shí)時(shí)傳遞樣品分析信息。SCiO開(kāi)發(fā)包（SCiO Developer Kit）可以幫助感興趣的開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)自定義應(yīng)用程序。

2、全球首款同時(shí)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(diǎn)：AR/VR通吃，顛覆使用體驗(yàn)

手機(jī)發(fā)布時(shí)間：2017年1月

華碩智能手機(jī)ZenFone AR

2017年國(guó)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(shí)支持 Tango 技術(shù)和 Daydream 技術(shù)的智能手機(jī)，不僅可透過(guò)運(yùn)動(dòng)追蹤（motion tracking）、深度感知（depth perception）和區(qū)域?qū)W習(xí)（area learning）體驗(yàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），還可與 Google 平臺(tái)相容，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）。

Tango源自于Google Advanced Technology and Projects group（ATAP），是谷歌為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)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(dòng)追蹤（Motion Tracking）：通過(guò)移動(dòng)設(shè)備自帶的多種傳感器，在不通過(guò)外界信號(hào)的情況下（如GPS、WiFi、藍(lán)牙Beacon等），實(shí)時(shí)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(dòng)軌跡。（2）環(huán)境學(xué)習(xí)（Area Learning）：利用視覺(jué)信息記錄與索引外界環(huán)境，自動(dòng)矯正環(huán)境構(gòu)建與運(yùn)動(dòng)追蹤中積累的誤差，識(shí)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(dòng)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(shí)間（Time of Flight）技術(shù)。

Daydream（意為“白日夢(mèng)”）是一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）平臺(tái)，由Google為第七代Android移動(dòng)操作系統(tǒng)——Android Nougat開(kāi)發(fā)。最初于2016年5月舉行的Google I/O開(kāi)發(fā)者大會(huì)上宣布。與Google的第一代VR平臺(tái)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(tái)規(guī)范包括軟件和硬件兩方面，與之兼容的手機(jī)標(biāo)識(shí)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(diǎn)：三層堆疊式CMOS圖像傳感器，提升高速動(dòng)作的捕捉能力

手機(jī)發(fā)布時(shí)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(guò)由于像素?cái)?shù)相比上代有所降低至1900萬(wàn)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(huà)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(gè)DRAM層。此外還具有960fps畫(huà)面更新率。DRAM層在整個(gè)CMOS圖像傳感器中充當(dāng)緩存，用于存儲(chǔ)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(hù)以最小的失真來(lái)拍攝快速移動(dòng)物體的靜態(tài)照，此外還支持每秒1000幀拍攝1080P超慢速動(dòng)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(wàn)像素圖片，是IMX318芯片的4倍。這減少了讀取每個(gè)像素行的時(shí)間間隔。這對(duì)于缺乏機(jī)械快門(mén)來(lái)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(diǎn)：硬件級(jí)虛化，四攝拍照更美

手機(jī)發(fā)布時(shí)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(huà)面，金立S10搭載前置2000萬(wàn)+800萬(wàn)雙攝，后置1600萬(wàn)+800萬(wàn)雙攝。其中1600萬(wàn)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(duì)各種暗光環(huán)境拍攝，噪點(diǎn)更小，自拍時(shí)更顯自然。

在背景虛化方面，金立S10前后都配備了兩個(gè)可同時(shí)工作的攝像頭，通過(guò)成像的差異，計(jì)算不同物體的景深，從而把主體識(shí)別出來(lái)。主體數(shù)據(jù)和景深數(shù)據(jù)通過(guò)ISP處理，并在ISP的Hardware Engine（硬件引擎）內(nèi)獨(dú)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(píng)果iPhone X

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

手機(jī)發(fā)布時(shí)間：2017年9月

蘋(píng)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(cè)距傳感器+紅外泛光照明器、RGB攝像頭、點(diǎn)陣式投影器和彩色/環(huán)境光傳感器五個(gè)子模塊組成。連接到ToF測(cè)距傳感器的紅外攝像機(jī)發(fā)出信號(hào)，指示攝像頭在檢測(cè)到臉部時(shí)拍攝照片。 iPhone X接著激活它的點(diǎn)陣式投影器拍攝圖像。然后將一般圖像和點(diǎn)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(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練識(shí)別手機(jī)用戶(hù)并開(kāi)啟手機(jī)。

3D攝像頭實(shí)現(xiàn)Face ID功能，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)最自然的交互方式——看一眼就實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)、付款等功能。這是一套強(qiáng)大、安全的驗(yàn)證系統(tǒng)，用起來(lái)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(hù)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(píng)果iPhone X

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

手機(jī)發(fā)布時(shí)間：2017年9月

ams為iPhone X定制開(kāi)發(fā)的多光譜傳感器

蘋(píng)果與ams（艾邁斯）合作，為智能手機(jī)iPhone X定制開(kāi)發(fā)了一款多光譜傳感器，以達(dá)到改善環(huán)境光感測(cè)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(cè)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(shí)的色彩感覺(jué)出發(fā)，而是通過(guò)紅綠藍(lán)三色調(diào)和出的各種顏色，來(lái)“欺騙”人眼和大腦，對(duì)真實(shí)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(xiàn)的模型，同時(shí)也展現(xiàn)了視網(wǎng)膜的長(zhǎng)、中、短感光錐細(xì)胞對(duì)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(shí)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(cè)技術(shù)。XYZ感測(cè)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(lái)像紙張；通過(guò)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(zhuān)業(yè)級(jí)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(diǎn)：?jiǎn)问治粘质讲僮?，更符合人體工學(xué)

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手機(jī)發(fā)布時(shí)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(guò)用力按壓手機(jī)的兩側(cè)邊框，Google Pixel 2可以快速打開(kāi)智能語(yǔ)音助手Google Assistant。

邊緣觸控功能可快速打開(kāi)智能語(yǔ)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(duì)柔性薄膜實(shí)現(xiàn)。壓通過(guò)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(shí)，電阻值會(huì)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(lái)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(duì)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(cè)發(fā)生在觸控面板的微小形變，無(wú)需與系統(tǒng)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)獨(dú)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(jì)的難度，同時(shí)在可量產(chǎn)性和產(chǎn)品可靠性上也可以實(shí)現(xiàn)大幅提升，實(shí)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(guò)程一致性難以保證、跌落或者扭曲會(huì)改變參數(shù)需要重新校準(zhǔn)、返修復(fù)雜等問(wèn)題，工程難度更低，穩(wěn)定性更高，壽命周期更長(zhǎng)，因而具有綜合成本優(yōu)勢(shì)。

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(diǎn)：安卓陣營(yíng)的人臉識(shí)別領(lǐng)跑者

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手機(jī)發(fā)布時(shí)間：2017年11月

華為榮耀V10發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

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(shí)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(hào)），華為稱(chēng)之為“點(diǎn)云深度攝像頭”的輔助。單純從外形看，Jupiter X只是一個(gè)獨(dú)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(píng)果 TrueDepth 攝像頭之外唯一應(yīng)用在手機(jī)上的 3D 人臉識(shí)別配件產(chǎn)品，可以說(shuō)華為已經(jīng)是安卓陣營(yíng)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(guò)雙攝像頭的雙目視差原理通過(guò)三角測(cè)量法，或者通過(guò)結(jié)構(gòu)光來(lái)獲得空間編碼，通過(guò)三角測(cè)量法來(lái)獲得深度信息，抑或是飛行時(shí)間法（ToF）。不過(guò)，華為這款配件采用了一種激光散斑結(jié)構(gòu)光來(lái)獲得深度信息。那么它的原理呢？當(dāng)激光通過(guò)粗糙透明表面（如毛玻璃）并投射在物體表面時(shí)，在物體表面可以觀(guān)察到無(wú)規(guī)則分布的明暗斑點(diǎn)，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(shí)，表面上每一點(diǎn)都要散射光，而空間個(gè)點(diǎn)都接收這些相干散射光的照射就形成了激光散斑，散斑場(chǎng)按光路分為兩種，一種散斑場(chǎng)是在自由空間中傳播而形成的（也稱(chēng)作客觀(guān)散斑），另一種是由透鏡成像形成的（也稱(chēng)作主觀(guān)散斑）。而對(duì)于空間各點(diǎn)形成的激光散斑，其中包含了空間每點(diǎn)的深度信息，通過(guò)紅外攝像頭來(lái)捕獲所形成的散斑，通過(guò)特征的提取，分類(lèi)器的訓(xùn)練，最終可以獲得關(guān)于空間每點(diǎn)所形成的散斑中所包含的深度信息。

9、國(guó)內(nèi)首款同時(shí)搭載人臉識(shí)別、指紋識(shí)別與虹膜識(shí)別三重識(shí)別技術(shù)的手機(jī)：國(guó)美U7

傳感器創(chuàng)新應(yīng)用亮點(diǎn)：三重識(shí)別，安全保障升級(jí)

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手機(jī)發(fā)布時(shí)間：2017年12月

國(guó)美U7具備虹膜、人臉、指紋三重生物認(rèn)證

國(guó)美U7是國(guó)內(nèi)唯一一款搭載三重生物識(shí)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(qián)。除了常見(jiàn)的指紋認(rèn)證以外，基于面部識(shí)別的Face-Me 2.0技術(shù)實(shí)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(hù)隱私，化解社交尷尬。例如在圖庫(kù)和微信下，可以單圖、多圖限定啟動(dòng)“鎖定查看”功能，這樣在借閱手機(jī)時(shí)，別人就只能查看限定內(nèi)容，而機(jī)主則可經(jīng)人臉識(shí)別后，自由翻閱。而當(dāng)有來(lái)電和新消息時(shí)，只有預(yù)先錄入人臉識(shí)別的機(jī)主才能看到詳情。

虹膜里隱藏的“密碼”

基于虹膜識(shí)別的鑰匙串技術(shù)則充當(dāng)了用戶(hù)各類(lèi)密碼的“萬(wàn)能鑰匙”。能夠幫助用戶(hù)存儲(chǔ)各類(lèi)APP的用戶(hù)名和密碼，還能自動(dòng)填寫(xiě)。用戶(hù)只要接受虹膜掃描就相當(dāng)于完成密碼輸入的動(dòng)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?yàn)樽詣?dòng)記憶密碼導(dǎo)致的隱私外泄問(wèn)題。