最火热的SMD晶振加速生物识别技术应用的发展
来源：http://www.hneyq.com 作者：亿金电子 2019年08月15
人脸被用于鉴定身份,直到苹果公司于2013年发布内置指纹识别功能的iPhone 5S后,生物识别才真正成为应用于大众市场的主流技术.生物识别不仅仅包含指纹或人脸识别,声音、步态、耳形、甚至体味都可作为一种生物识别手段来验证身份.本文将从屏下指纹识别、3D深度视觉和主动降噪三种技术展开,介绍最火热的SMD晶振加速生物识别技术.
如果将指纹识别称之为生物识别技术的“第一波”浪潮,那么,生物识别的“第二波”浪潮同样由苹果公司引领,2017年9月推出的iPhone X为消费类应用的3D技术打开大门.未来,从手机解锁、小区门禁到餐厅吃饭、超市收银,再到高铁进站、机场安检以及医院看病,靠身体密码走遍天下的时代正在加速到来,而传感器,SMD晶振等电子元件则在其中扮演着重要的角色.
目前中国的一线手机品牌,比如华为Mate 20系列、OPPO R17系列、小米8屏幕指纹版、vivo NEX等,都推出了基于光学指纹方案的产品.光学屏下指纹识别的方法,是利用屏幕照亮手指,随后手指的成像透过OLED屏幕的小孔,被屏幕下方的光学传感器所感知,进而识别系统中的晶振接收到信息,再进行比对识别.
手机内部寸土寸金,伴随着5G时代的到来,手机内部还要在已有的4G通讯模组基础上增加5G元器件,手机厂商可能会选择增加机身厚度或者减小电池容量的形式来寻求空间.例如苹果就在厚度上做出了一定的妥协,从iPhone X开始,苹果将主板做成了双层,也将电池设计成L型排布.当然不可避免的会要求手机晶振的应用尺寸越小越好,2016贴片晶振,2520贴片晶振是当下小型智能产品市场的主流.
三星为最新旗舰手机Galaxy S10系列选择的是Qualcomm 3D声波传感器,3D识别晶振.基本工作原理是通过向手指发射超声波脉冲,创建详细的指纹三维结构图,从而通过石英晶振读取手指的沟纹和脊线数据,取代了用二维感光技术读取指纹的传统方案.
随着体感交互与控制、3D物体识别与感知、智能环境感知以及动态地图构建等技术与市场的发展,具有不易受外界光干扰、体积小巧、响应速度快以及识别精度高等多重优势的技术,开始在移动端和汽车电子领域崭露头角.
手机后置摄像头、VR/AR手势交互、环境测量等应用在技术层面上面临的性能挑战难度通常要更小一些,关注重点主要集中在低成本、低功耗和小尺寸等方面,对于测量速度、寿命和分辨率等方面的要求并不强烈.但对于汽车、工业等专业级场景来说,使用石英晶体,有源晶体振荡器的设计不仅需要在精度、范围、响应时间、分辨率、成本、功耗、封装之间取得平衡,还需要针对不同情况中出现的各种不可控因素、传感系统的灵活性与抗干扰性等方面进行定制化的冗余设计,比如添加一些高可靠性的滤波和抗干扰器件/模块,并加载相关的软件算法,从而保证系统有足够的能力去应对不同类型的突发状况.
不同的生物识别技术在精度、稳定性、识别速度、便捷性方面有着各自不同的特点和优劣势,未来,多重生物识别技术融合必将成为趋势.未来,全球多重识别市场会持续增长,而采用双重识别技术的应用占比较多,目前在智能手机中广泛采用的指纹识别+3D人脸识别组合即为最好例证.有源晶振,SMD晶体作为识别技术不可缺少的一环,高稳定,低功耗的特点加速识别技术应用的发展.
如果将指纹识别称之为生物识别技术的“第一波”浪潮,那么,生物识别的“第二波”浪潮同样由苹果公司引领,2017年9月推出的iPhone X为消费类应用的3D技术打开大门.未来,从手机解锁、小区门禁到餐厅吃饭、超市收银,再到高铁进站、机场安检以及医院看病,靠身体密码走遍天下的时代正在加速到来,而传感器,SMD晶振等电子元件则在其中扮演着重要的角色.
手机内部寸土寸金,伴随着5G时代的到来,手机内部还要在已有的4G通讯模组基础上增加5G元器件,手机厂商可能会选择增加机身厚度或者减小电池容量的形式来寻求空间.例如苹果就在厚度上做出了一定的妥协,从iPhone X开始,苹果将主板做成了双层,也将电池设计成L型排布.当然不可避免的会要求手机晶振的应用尺寸越小越好,2016贴片晶振,2520贴片晶振是当下小型智能产品市场的主流.
三星为最新旗舰手机Galaxy S10系列选择的是Qualcomm 3D声波传感器,3D识别晶振.基本工作原理是通过向手指发射超声波脉冲,创建详细的指纹三维结构图,从而通过石英晶振读取手指的沟纹和脊线数据,取代了用二维感光技术读取指纹的传统方案.
手机后置摄像头、VR/AR手势交互、环境测量等应用在技术层面上面临的性能挑战难度通常要更小一些,关注重点主要集中在低成本、低功耗和小尺寸等方面,对于测量速度、寿命和分辨率等方面的要求并不强烈.但对于汽车、工业等专业级场景来说,使用石英晶体,有源晶体振荡器的设计不仅需要在精度、范围、响应时间、分辨率、成本、功耗、封装之间取得平衡,还需要针对不同情况中出现的各种不可控因素、传感系统的灵活性与抗干扰性等方面进行定制化的冗余设计,比如添加一些高可靠性的滤波和抗干扰器件/模块,并加载相关的软件算法,从而保证系统有足够的能力去应对不同类型的突发状况.
不同的生物识别技术在精度、稳定性、识别速度、便捷性方面有着各自不同的特点和优劣势,未来,多重生物识别技术融合必将成为趋势.未来,全球多重识别市场会持续增长,而采用双重识别技术的应用占比较多,目前在智能手机中广泛采用的指纹识别+3D人脸识别组合即为最好例证.有源晶振,SMD晶体作为识别技术不可缺少的一环,高稳定,低功耗的特点加速识别技术应用的发展.
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