随着智能型手机的需求不断上升，3D传感器的市场需求也逐渐扩大，其中以消费电子产品占了绝大多数，例如行动通讯设备中最重要的功能之一就是利用3D人脸辨识解锁手机，以取代指纹或PIN的功能。

 

另外，3D人脸辨识功能使身份验证更方便也更安全，因此可能很快就会成为行动支付App和行动身分识别服务(Mobile ID)中不可或缺的角色。 至于医疗保健、汽车、航空与国防是采用3D影像的先驱，预计这些领域将是驱动3D传感器市场的重要因素。

 

另一方面，工业领域正迅速而广泛地采用3D影像技术。 智能图像传感器和其他工业发展持续开发3D影像在工业应用的能力。 随着对手势探索应用(Gesture Exploration Application)的需求不断成长，3D传感器提升了电子和汽车等巨大精密系统的性能和效率。 从数字导航到手势识别再到建设自动化，3D传感器能为所有不同需求的相机量身订制专属功能。

 

然而，由于较高的安装成本，3D传感器也面临了挑战。 3D影像系统肯定能比2D系统提供更多信息，但构造也更加复杂。 3D影像的主要难题是校准和某些校准规格的测量，这通常需要比平面校准更多的信息才能达成。 此外，3D影像系统的高成本是另一个障碍，这些系统难以满足对价格敏感的市场。 因此，技术困难和高成本是这些系统普及化的主要障碍。

 

长期以来，消费者市场以外的3D成像一直专注于医疗、工业和国防市场。几十年来，3D成像和传感一直是医疗成像设备制造商努力的中心:固态传感器现已取代了电子管和离散光电二极管，帮助CT扫描仪成为第一种3D医学成像方式;锥形束计算机断层扫描(CBCT)实现了三维成像的转换;光学相干断层扫描(OCT)是一种新的三维成像方法，目前使用的是光谱域技术——OCT已在眼科得到应用，目前正进入心脏病学领域。

 

在工业领域，由于无人机等新技术和更有效处理数据的能力，3D模型在建筑业的使用正在增加。建筑信息服务(CIS)和建筑信息建模(BIM)是三维成像和传感技术在工业中的主要应用。

 

 

与此同时，在酒店业和零售业，机器人正在侵入日常生活。例如，现在一些仓库里满是依靠3D传感器导航的机器人，可以在不到24小时内递送包裹。在国防市场上，除了军事情报，3D地图已经成为基础设施规划和监测、资源侦察和农业的一项关键技术。高端的lidars是主要的信息提供商——例如，在结构和运动方面，它也被广泛应用于航空摄影。

 

所有这些3D市场在2017年价值13亿美元，并将在2023年达到20亿美元的里程碑。然而，有两个主要领域将改变这一现状:汽车和消费市场将在五年内使3D传感技术的价值超过180亿美元。

 

在汽车领域，3D成像和传感的应用仍然有限的应用。目前，雷达是用于距离评估的主要技术。立体摄像机越来越受欢迎，因为它们通过二级高级驾驶员辅助系统（ADAS）提高了汽车的性价比。车内使用3D感应用于信息娱乐目的，特别是在仪表盘控制上，很有可以能在三级自动驾驶汽车中应用于对驾驶员的监控。

 

最大的变化来自于光探测和测距(激光雷达)行业，目前激光雷达主要针对机器人车辆。机器人车辆由Waymo(前身为谷歌自动驾驶汽车项目)等公司运营，提供交通即服务(TaaS)。今年Waymo将首次公开推出数千辆汽车;到2023年，年产量应超过10万台。传感器的大部分价值将来自于成本在1000美元到10万美元之间的产品，因为激光雷达是一项高端技术，目前在3D信息收集方面的性能是最高的。

 

在消费者业务中，3D感应在过去12个月中一直是一个热门话题。随着智能手机行业达到稳定水平，2017年是苹果推出使用3D感的全新界面。未来绝对是展示的3D无触摸交互，首先是生物识别，但不仅如此：animojis，头像和增强现实滤镜是新体验的核心。所有其他智能手机生产商都在竞相争夺这项功能，尽管可能还需要一年的时间。小米、Oppo和Vivo的公告均表明，中国OEM也都将于加入智能手机3D传感策略。

 

交互式设备和智能手机的新周期只是一个方面;3D传感的趋势预计将对全球电子行业产生更深远的影响。据预测，它将扩展到增强和虚拟现实耳机、计算、可穿戴设备、消费无人机和机器人。它将为智能助手、智能家居设备和消费机器人的消费市场提供推动力。更重要的是，这项技术还将在安全和汽车领域产生深远影响。这是向传感领域的新范式转变的一部分，有趣的是，我们注意到，苹果是这两种转变的创新者。该公司的股东对该公司1万亿美元的估值表示欢迎，这是由营销和技术两方面的原因造成的。但这并不是3D传感技术引起剧变的唯一领域。垂直腔面发射激光器(VCSELs)也发挥了重要作用。这些组件提供小形状因子和高功率的相干激光脉冲。

 

Datacoms是第一个开始集成vcsel的工业应用程序。由于其较低的功耗和相对于边缘发射激光器(EELs)具有竞争力的价格，它们的最佳位置一直是在短距离数据通信中。在数据中心发展的推动下，VCSEL市场和生产在2000年代随着互联网的普及而蓬勃发展，随后稳步增长。vcsel出现了一些新的应用，比如激光打印机和光学鼠标，但它们并不是强劲的增长动力。

 

2014年，vcsel首次应用于数据存储系统已近20年，它开始进入大批量消费智能手机领域。但是，这种与近距离传感和自动对焦功能探测器的结合仅仅是VCSEL成功开始。2017年，苹果发布了iPhone X，并在此基础上增加了3D传感功能。iPhone X集成了三种不同的VCSEL模具，分别用于接近传感器和Face ID模块，并使VCSEL市场在2017年出现爆炸式增长，推动整体收入达到3.3亿美元左右。

 

iPhone X的良好销量已经引发了其他智能手机品牌对这一3D传感功能的兴趣。在苹果旗舰产品发布不到一年的时间里，其竞争对手如今也在追随同样的趋势，开始整合3D传感技术。小米和Oppo是最快的，小米Mi8和Oppo Find X型号于2018年第二季度推出。华为(Huawei)、Vivo和三星(Samsung)等其他领先的智能手机厂商预计也将在2019年前将VCSELs整合到旗舰机型中。

 

 

在此背景下，2017年开始的VCSEL需求激增将持续5年，潜在的商业机会将增加10倍以上。在此期间，该技术还可能在汽车激光雷达或气体传感器等其他大规模应用领域找到新的增长动力

 

总而言之，3D感应是消费行业的革命性应用，采用非接触式用户界面，用于生物测量，头像，animojis或社交媒体。由于在智能手机的成功推出，今年是将3D感应增长的顶点。预计到2023年渗透率将达到55％;到2023年，3D成像和传感设备产生的收入将达到185亿美元。这种影响将通过消费产品传播到高端市场，帮助实现人工智能，增强现实和机器人等关键的大趋势。

 

 

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