独角兽奥比中光融资2亿美元背后,是暗潮汹涌的3D**头**

2023-02-20 机器之能

目前,在消费电子领域,尤其是手机领域,传统**头公司建立的供应链壁垒很难被打破,3D **头创业公司需要将目光投向新型智能硬件载体。

撰文 | 藤子

编辑 | 宇多田

今天,3D 视觉感知供应商奥比中光获得蚂蚁金服领投的 D 轮 2 亿美元融资,这在某种程度上证明了从 2017 年中下旬就暗潮涌动的 3D **头产业链,已经进入**的发展周期。

实际上,从苹果公司发布 iPhoneX 之后,无论是奥比中光、乐行天下等新兴 3D **头技术公司,还是像大立光、舜宇这样的传统**头零部件企业,都已感受到来自手机、机器人以及各种智能视觉硬件市场对 3D **头的紧迫需求。

但对于创业公司来说,与需求相对应的,是该产业链较高的技术与量产门槛、人才困境与传统企业难以撼动的供应闭环。这让他们吃尽了苦头。

从 2017 年下旬开始,我们采访了 3D **头产业链上的明星公司,尝试对这个行业发生的各种变化与应用趋势进行记录与解析。

「2016 年底,我们找所有的客户去聊,大家都半信半疑。从中层到高层,都是我们主动打电话,说出来聊聊吧,但不会沟通得太深入。2017 年,大家特别急,从最高层开始,都很看重这个事情,现在是他们主动让我们去,沟通的频次特别频繁。」2017 年 10 月,奥比中光董事会秘书陈彬在采访中对我们说。

陈彬描述的正是苹果在去年推出搭载 3D **头的 iPhone X 后,我国手机行业发生的变化。

2017 年 9 月,苹果新品发布会的 One more thing 环节,一身黑衣的库克,亲自演示 iPhone X 中用人脸识别解锁的 Face ID,这一**性创新将发布会的氛围推上了**。而 Face ID 背后的功臣 3D **头也被推至前台。

对手机来说,除了面部解锁,拍照时的景深、美颜效果,乃至于 AR 功能都是 3D **头的应用场景。随着 3D **头克服 2D **头人脸识别的安全问题之后,将人脸识别用于支付也将是未来的趋势。

毫无疑问,继双**头后,手机**头将会面临新一轮的变革,手机的解锁方式也将由指纹解锁过渡到面部解锁。3D **头将是 2018 年智能手机的重要革新,则成为了业内的普遍认知。

在苹果的推动下,我国手机行业暗潮汹涌。

奥比中光并不是唯一感受到这种暗潮的企业,乐行天下创始人、CEO 周伟告诉我们,过去是他们找手机厂商,但 2017 年以后,频繁有手机厂商找上门来。

实际上,不只是手机厂商开始「急」了起来,就连传统 3D **头模组厂商也在「急」,处于 3D **头供应链节点,生产衍射光学器件 DOE 的驭光科技创始人田克汉告诉我们,手机厂商和模组厂商都已找过他们。

然而,一个不争的事实是,目前除了华为在去年 11 月的荣耀 V10 发布会展区中,展示了「点云深度**头」的散斑结构光手机配件—Jupiter X 之外,其他厂商已量产手机中的人脸识别功能依然是使用 2D **头。

技术门槛高,产业链复杂,3D**头量产难度大

毫无疑问,3D **头的研发和量产之路满是沟壑。

奥比中光成立于 2013 年 1 月,一直专注于 3D **头的研发,在 2015 年,实现了 3D **头的量产,主要用于电视的手势识别,机器人的避障和导航。

在专注客厅娱乐和机器人领域之外,奥比中光判断 3D **头将越来越小型化,因为小型化之后,可以满足其他消费电子产品的需求,比如 VR 头戴设备等。而手机是小型化 3D **头的最大市场,于是在 2015 年,奥比中光开始研发用于手机的小型 3D **头,并在 2017 年具备量产能力,成为给手机厂商送样的供应商之一。

较早的布局,使奥比中光颇为了解 3D **头研发的艰辛以及量产的难度。

拿奥比中光采用的结构光 3D 成像来说,3D **头主要硬件包括:红外光发射器、红外光图像传感器、可见光图像传感器、图像处理芯片、滤光片、发射端光学棱镜、DOE 光栅和镜头。

核心部件看似并不多,但任何一个部件都需要产业链的其他合作方提供。比如,红外光发射器,要生产一个 VCSEL 方案的红外光发射器,需要三五族化合物 EPI 外延硅片供应商,晶圆制造商,并通过合作公司封测,才能成为**的 VCSEL 器件。

这只是红外光发射器部件,可以想象,如果要制造一个 3D **头,其中的产业链颇为复杂,而所涉及的原材料或部件都是精密制造行业,具有核心优势的企业几乎都在国外。

比如 VCSEL 部件,全球范围内主要的设计者包括 Finsar 、Lumentum、Princeton Optronics 、Heptagon、ⅡⅥ等公司。而 Lumentum 和 Finsar 分别成了苹果手机的供应商,众所周知,苹果的供应链非常封闭,只要成为它的供应商,就不再给其他企业供应。

供应链复杂还只是其中一个因素,对 3D **头来说,最重要的是光学设计,因为其光学设计与传统**头截然不同,对光学的要求、波段、激光量等都与常规的镜头有所区别。

乐行天下已成功研发 ToF 方案的 3D **头,他们在这个过程中就经历了很多曲折。周伟介绍,他们考察了大量供应商,聘请了专业的光学公司进行指导,废弃过大量模具,最终才找到合适的镜头和参数,使镜头拥有良好的效果。

「这些其实需要摸爬滚打才能知道,新进入的公司再做这件事情,同样会经历这样的过程。」周伟说。

此外,芯片也很重要。

在研发手机 3D **头的过程中,奥比中光原本是使用通用的 FPGA 图像处理芯片,但是他们发现这种芯片功耗消耗很大,不太适合手机。因此自主研发了 3D 计算芯片。

「光学设计、算法、芯片都是强相关的,修改光学设计,算法和芯片就要修改。」陈彬介绍,这就要求公司具备全套方案解决能力,团队各方面都擅长。

3D **头的技术难度很高,但从大型 3D **头到小型手机**头,难度更是成倍增长。

首先,3D **头需要与手机适配,从技术上解决手机的需求,比如大小、功耗、性能。其次,要满足手机特有的需求,比如跌落测试这种可靠性测试和稳定性测试,手机掉落多少次,**头还能工作。

「要满足跌落测试,要求非常高,因为光学**中的核心部件都很精密,有标定或设计。一旦经过跌落后改变了位置,会影响**头的工作效果。」陈彬认为,正是如此,3D **头对核心的底层设计提出了更高的要求,因为用户无法保证不跌落。

传统**头厂商设置的「供应闭环」,创业公司很难突破

不过,即使解决了供应链和技术难题,当手机应用 3D **头成为普遍的趋势时,数千万台的需求量则对生产能力提出了挑战。

「做 10 只,1 万只,10 万只,1000 万只,这是完全不同的概念。」田克汉认为,在这样的情况下,能够组织大规模批量生产的能力非常重要,而这对用机械、自动化设备布局生产线的能力提出了更高的要求。

而数千万台的需求,对产品的良率要求也很高。这个过程中,不可能通过人工去纠错,必须通过自动化设备进行检测,陈彬认为,这就需要完整的检测方案。

因此,在对生产能力要求更高的硬件领域,相对其他环节,算法反而是最不核心的环节,即使掌握了算法,也并不具有核心优势。

田克汉表示,在三维传感器技术或计算机视觉算法方面,目前都没有太大的突破,国内一些热门的计算机视觉公司,他们的算法使用的依旧是多年前的**,如果企业长期浸*于该领域,可能也只是在这些算法方面进行细化。

但算法是一个依靠人力的领域,传统的**头模组厂商,即使现在没有 3D **头算法,但它依靠强大的资金实力,招揽更多人才,同样会赶上。

但对工艺的掌握、生产能力的具备却是拥有核心算法,以算法起家的创业公司无法超越的。事实上,传统**头厂商也在其他场合表达了他们的自信。

丘钛科技执行董事兼销售副总裁胡三木认为,从工艺生产难度看,虽然 3D **头相比双摄更困难一些。但对于国内一些大型模组厂商而言,做出 3D **头只是一个时间问题。

「对舜宇光学而言,手机 3D **头的软件和硬件问题并不是最大的困惑。」2017 年 4 月,舜宇光学吴旭东在媒体采访时说,最大的困惑是在应用端,将 3D **头布局于手机的应用场景是什么,比如是解锁,还是支付,还是其他应用场景。

但随着苹果在 iPhone X 上布局 Face ID,3D **头在手机上的应用场景已经展现。

田克汉认为,在消费电子领域,尤其是手机领域,由大立光这样的镜头供应商提供零部件,舜宇这样的模组厂商进行组装,华为这样的手机厂商再从模组厂商进行采购,这样的分界线很难打破。

「因为苹果 iPhone X 的出现,带动了舜宇、欧菲光这样传统 2D **头的公司冲入市场,创业公司已错过**的窗口期,大公司才有机会。」陈彬指出,传统企业已经开始加大 3D 传感器的研发投入,

「海康为什么可以把所有的安防厂商杀得片甲不留,就因为同等的技术,**比你低,因为我的量大,所以成本反而比你低。」

可以看出,如果手机大规模使用 3D **头之后,这个领域重要的玩家,依然是舜宇、欧菲光、丘钛这样的传统**头模组厂商,而非创业公司。

创业公司的机会在哪?

那么,在 3D **头领域,创业公司又该如何切入这个市场?

陈彬认为,尽管**头的硬件壁垒很高,但由于奥比中光布局较早,踩在了重要的时间窗口,凭借他们的沉淀和积累,未来可以和舜宇光学、欧菲光等传统**头模组厂商竞争,在这个领域占据一定的市场份额。

在陈彬看来,手机 3D **头需要软硬结合,销售之后,还需要后续的技术服务,对于大企业,反馈时间太长,服务流程也很长,而这是奥比中光的机会。

乐行天下却更为清醒和现实——寻找新的硬件载体。

「我们公司有一个特点,就是不太去忽悠,所以也在思考这个问题。让我们去服务大的手机厂商,其实做不到。能去服务大型手机厂商的都是原来的大型手机**头供应厂商,他们有强大的能力自己去做这件事情,因为这是**头变革或者说整个手机变革下一波的非常核心的技术点。」周伟说。

「以前一些大的手机厂商来跟我们沟通,我们都很兴奋,大厂来跟我们沟通了,好兴奋,如果谈成了多牛。

但是后来发现,成单的都不是大厂,不是这些大客户,反而是一些新型应用。」周伟说,成单的并非手机或笔记本电脑这种消费电子产品,而是安保等领域的机器人。

目前一些机器人,是在二维图像建模的基础上,通过算法进行智能识别,但是二维图像本身的信息有限,因此会出现不能正常识别,看起来很「智障」的情况,比如扫地机器人不能绕过桌椅等。

3D **头通过收集全面的三维信息,让机器人对每个对象的物理特征进行充分识别,继而提升机器人的导航、轨迹、识别等 AI 应用能力,可以做到智能而不「智障」。

但是,机器人对定制的需求很高。不同的机器人,对**头的位置要求和形状要求都不相同。

「有些**头需要看近处,有些**头需要看远处,有的可能是长焦,有的可能是短焦,有的可能尺寸要求很小,有的可能形状要求更宽。」周伟表示,这些都会影响**头的结构设计,因此需要定制光学和性能参数。

目前,3D **头领域,能够实现量产的就是苹果、微软、英特尔,但对于这些新兴市场的机器人应用,他们无法满足要求。

「巨头对巨头门当户对,但如果你是个新兴的中小企业,去让英特尔定制,门槛会很高。因为它一旦动工这个项目,是很重要的事情。」周伟说,

「所以一般的企业,很难说动这些大公司,让大公司去修改方案。」乐行天下作为创业公司,他们就可以为客户各种各样的定制化服务。据周伟介绍,乐行天下的 3D **头目前已外销至以色列、巴西和美国。

实际上,除了机器人之外,所有涉及机器视觉的智能硬件厂商,都可能是潜在客户。比如 VR/AR 设备,它们都需要 3D **头进行环境感知、建模,手势识别等等。

据 ABI Research 的数据显示,VR 设备在 2020 年,累计出货量将超过 1 亿台,Grand View Research 的数据表明,2024 年 AR 设备年销售额将达 1002 亿美元。

「创业公司与大型厂商,将各有自己的市场定位。」周伟说,这些新兴应用,初始需求量相对较少,并不会引起大型**头厂商的注意,而这就是创业公司的市场空间。


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