服務(wù)橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域之全球半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)廠商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)推出一項(xiàng)專為筆記型電腦、桌上型電腦、螢?zāi)慌c周邊配件設(shè)計(jì)的新型人體存在偵測(Human Presence Detection,HPD)技術(shù),不僅可每日降低超過 20% 的電力消耗,亦強(qiáng)化裝置安全性與使用者隱私保護(hù)。此專屬解決方案結(jié)合意法半導(dǎo)體領(lǐng)先業(yè)界的 FlightSense? 飛時(shí)測距(Time-of-Flight,ToF)感測器與獨(dú)特 AI 演算法,支援免接觸快速登入 Windows Hello,并進(jìn)一步延長電池續(xù)航力,提供隱私保護(hù)與健康提醒等多項(xiàng)功能。
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新技術(shù)可每日降低逾 20% 的電力消耗,并進(jìn)一步提升安全性與隱私保護(hù) |
意法半導(dǎo)體影像子事業(yè)群執(zhí)行??總裁暨總經(jīng)理 Alexandre Balmefrezol 表示,「過去幾年,ST 的 FlightSense 技術(shù)已導(dǎo)入超過 260 款市售筆電與個(gè)人電腦型號(hào),延續(xù)這項(xiàng)技術(shù)已被廣泛導(dǎo)入的成果,我們期待全新的人體存在偵測解決方案能進(jìn)一步提升裝置的能源效率、安全性與易用性。隨著 AI 與感測技術(shù)持續(xù)進(jìn)展,硬體與軟體整合程度日益加深,我們將見證更多直覺且高度智慧的互動(dòng)方式出現(xiàn)在各類裝置中,而 ST 正處於領(lǐng)導(dǎo)這波市場趨勢的最隹位置。」
Yole Group 影像領(lǐng)域首席分析師 Florian Domengie 則指出,「自 2023 年以來,3D 感測在消費(fèi)性應(yīng)用領(lǐng)域再度展現(xiàn)成長動(dòng)能,主因來自使用者體驗(yàn)、安全性、個(gè)人機(jī)器人、空間運(yùn)算,以及攝影與串流功能的升級(jí)需求。ToF(飛時(shí)測距)技術(shù)已從智慧型手機(jī)和平板電腦延伸至無人機(jī)、機(jī)器人、AR/VR 頭戴式裝置、家用投影機(jī)與筆記型電腦。2024 年 ToF 模組產(chǎn)值達(dá) 22 億美元,預(yù)估至 2030 年將成長至 38 億美元,年均成長率為 9.5%。多區(qū)域 dToF 感測器以小型化設(shè)計(jì)與價(jià)格優(yōu)勢受到市場青睞,正快速進(jìn)入筆電市場,進(jìn)一步強(qiáng)化使用體驗(yàn)并帶動(dòng)新型應(yīng)用的發(fā)展。」
第五代 ST 一站式整合解決方案
新一代 ST 解決方案在設(shè)計(jì)階段即整合軟體與硬體元件,其采用 FlightSense 8x8 多區(qū)域飛時(shí)測距感測器(VL53L8CP),并搭配專屬 AI 演算法,支援人體存在偵測、多人體辨識(shí)與頭部朝向追蹤等功能。此高度整合方案為 OEM 廠商提供可直接導(dǎo)入的即用型解決方案,而無需另外開發(fā)。
此第五代感測器亦內(nèi)建多項(xiàng)進(jìn)階功能,包括手勢辨識(shí)、手部姿態(tài)辨識(shí),以及透過人體姿勢分析進(jìn)行的健康監(jiān)測。
ST 的人體存在偵測(HPD)解決方案支援多項(xiàng)進(jìn)階功能,包括:
o 自適應(yīng)螢?zāi)徽{(diào)光:可追蹤使用者頭部朝向,當(dāng)使用者未注視螢?zāi)粫r(shí)自動(dòng)調(diào)暗畫面,有助於降低逾 20% 的電力消耗。
o 離席鎖定與注視喚醒:當(dāng)使用者離開裝置時(shí)自動(dòng)鎖定,返回時(shí)可自動(dòng)喚醒,提高安全性與便利性。
o 多人體偵測:當(dāng)偵測到他人從側(cè)後方窺視螢?zāi)粫r(shí)提醒使用者,進(jìn)一步強(qiáng)化隱私保護(hù)。
專為應(yīng)用量身打造的 AI 演算法
意法半導(dǎo)體建立了一套完整的 AI 建模開發(fā)流程,涵蓋資料搜集、標(biāo)注、清理、AI 模型訓(xùn)練,并將成果整合至量產(chǎn)產(chǎn)品中。這項(xiàng)工作仰賴來自多個(gè)來源的數(shù)千筆資料記錄,包括叁與者在數(shù)個(gè)月內(nèi)上傳的個(gè)人坐姿與動(dòng)作數(shù)據(jù),使 AI 演算法得以持續(xù)優(yōu)化與精準(zhǔn)化。
其中一項(xiàng)重要成果,是將概念驗(yàn)證(Proof-of-Concept,PoC)成功轉(zhuǎn)化為成熟的解決方案,能僅以 8x8 像素的距離資訊,即可偵測筆電使用者的頭部朝向。這項(xiàng)突破來自嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈_發(fā)流程,包括四次全球資料搜集行動(dòng)、一年內(nèi)進(jìn)行 25 次版本更新,以及對 AI 訓(xùn)練資料的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控管。開發(fā)團(tuán)隊(duì)亦針對 VL53L8CP 感測器的測距資料設(shè)計(jì)專屬前處理流程,并打造四套專用 AI 模型:Presence AI(人體存在偵測 AI)、HOR(Head Orientation,頭部朝向偵測)AI、Posture AI(人體姿勢辨識(shí) AI)與 Hand Posture AI(手部姿態(tài)辨識(shí) AI)。其中,VL53L8CP ToF 感測器具備針對各區(qū)域優(yōu)化的訊號(hào)雜訊比(SNR)設(shè)計(jì),是推動(dòng)整體解決方案技術(shù)進(jìn)展的核心元件。
強(qiáng)化使用體驗(yàn)與隱私防護(hù)
有別於傳統(tǒng)依賴鏡頭的網(wǎng)路攝影機(jī)解決方案,ToF 感測器無需擷取影像即可辨識(shí)使用者行為,有效保護(hù)使用者隱私。
自適應(yīng)螢?zāi)徽{(diào)光功能:
- 透過 AI 演算法分析使用者的頭部朝向,當(dāng)偵測到使用者未注視螢?zāi)粫r(shí),系統(tǒng)會(huì)逐漸調(diào)暗螢?zāi)涣炼龋越档秃碾娏俊?/p>
- 有助於延長電池續(xù)航時(shí)間,提升能源使用效率。
- 結(jié)合 AI 演算法最隹化低功耗表現(xiàn),并可無縫整合至現(xiàn)有 PC 感測器模組中。
離席鎖定(Walk-Away Lock, WAL)與靠近喚醒(Wake-on-Approach, WOA):
- 當(dāng)使用者離開電腦時(shí),ToF 感測器會(huì)自動(dòng)鎖定系統(tǒng);使用者返回時(shí)自動(dòng)喚醒,無需手動(dòng)操作。
- 此功能可提升資安防護(hù),避免敏感資料外泄,并提供無需接觸的流暢使用體驗(yàn)。
- 進(jìn)階濾波演算法有助於避免誤判,例如不受路過人員干擾。
多人體偵測(Multi-Person Detection, MPD):
- 系統(tǒng)可偵測畫面前是否有多位使用者,若有人從側(cè)後方窺視螢?zāi)唬瑢⒓磿r(shí)提醒使用者。
- 可有效防止未經(jīng)授權(quán)的閱讀行為,進(jìn)一步強(qiáng)化隱私防護(hù)。
- 采用進(jìn)階演算法辨識(shí)主要使用者與其他在場個(gè)體之間的差異。
技術(shù)重點(diǎn):VL53L8CP:ST FlightSense 8x8 多區(qū)域 ToF 感測器(www.st.com/en/imaging-and-photonics-solutions/time-of-flight-sensors.html)
- 采用 AI 演算法設(shè)計(jì),體積小、功耗低,適合整合至 PC 感測器模組
- 完整可立即部署的解決方案,整合硬體(ToF 感測器)與軟體(AI 演算法)