服务横跨多重电子应用领域之全球半导体领导厂商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)推出一项专为笔记型电脑、桌上型电脑、萤幕与周边配件设计的新型人体存在侦测(Human Presence Detection,HPD)技术,不仅可每日降低超过 20% 的电力消耗,亦强化装置安全性与使用者隐私保护。此专属解决方案结合意法半导体领先业界的 FlightSense? 飞时测距(Time-of-Flight,ToF)感测器与独特 AI 演算法,支援免接触快速登入 Windows Hello,并进一步延长电池续航力,提供隐私保护与健康提醒等多项功能。
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| 新技术可每日降低逾 20% 的电力消耗,并进一步提升安全性与隐私保护 |
意法半导体影像子事业群执行??总裁暨总经理 Alexandre Balmefrezol 表示,「过去几年,ST 的 FlightSense 技术已导入超过 260 款市售笔电与个人电脑型号,延续这项技术已被广泛导入的成果,我们期待全新的人体存在侦测解决方案能进一步提升装置的能源效率、安全性与易用性。随着 AI 与感测技术持续进展,硬体与软体整合程度日益加深,我们将见证更多直觉且高度智慧的互动方式出现在各类装置中,而 ST 正处於领导这波市场趋势的最隹位置。」
Yole Group 影像领域首席分析师 Florian Domengie 则指出,「自 2023 年以来,3D 感测在消费性应用领域再度展现成长动能,主因来自使用者体验、安全性、个人机器人、空间运算,以及摄影与串流功能的升级需求。ToF(飞时测距)技术已从智慧型手机和平板电脑延伸至无人机、机器人、AR/VR 头戴式装置、家用投影机与笔记型电脑。2024 年 ToF 模组产值达 22 亿美元,预估至 2030 年将成长至 38 亿美元,年均成长率为 9.5%。多区域 dToF 感测器以小型化设计与价格优势受到市场青睐,正快速进入笔电市场,进一步强化使用体验并带动新型应用的发展。」
第五代 ST 一站式整合解决方案
新一代 ST 解决方案在设计阶段即整合软体与硬体元件,其采用 FlightSense 8x8 多区域飞时测距感测器(VL53L8CP),并搭配专属 AI 演算法,支援人体存在侦测、多人体辨识与头部朝向追踪等功能。此高度整合方案为 OEM 厂商提供可直接导入的即用型解决方案,而无需另外开发。
此第五代感测器亦内建多项进阶功能,包括手势辨识、手部姿态辨识,以及透过人体姿势分析进行的健康监测。
ST 的人体存在侦测(HPD)解决方案支援多项进阶功能,包括:
o 自适应萤幕调光:可追踪使用者头部朝向,当使用者未注视萤幕时自动调暗画面,有助於降低逾 20% 的电力消耗。
o 离席锁定与注视唤醒:当使用者离开装置时自动锁定,返回时可自动唤醒,提高安全性与便利性。
o 多人体侦测:当侦测到他人从侧後方窥视萤幕时提醒使用者,进一步强化隐私保护。
专为应用量身打造的 AI 演算法
意法半导体建立了一套完整的 AI 建模开发流程,涵盖资料搜集、标注、清理、AI 模型训练,并将成果整合至量产产品中。这项工作仰赖来自多个来源的数千笔资料记录,包括叁与者在数个月内上传的个人坐姿与动作数据,使 AI 演算法得以持续优化与精准化。
其中一项重要成果,是将概念验证(Proof-of-Concept,PoC)成功转化为成熟的解决方案,能仅以 8x8 像素的距离资讯,即可侦测笔电使用者的头部朝向。这项突破来自严谨的开发流程,包括四次全球资料搜集行动、一年内进行 25 次版本更新,以及对 AI 训练资料的品质进行严格控管。开发团队亦针对 VL53L8CP 感测器的测距资料设计专属前处理流程,并打造四套专用 AI 模型:Presence AI(人体存在侦测 AI)、HOR(Head Orientation,头部朝向侦测)AI、Posture AI(人体姿势辨识 AI)与 Hand Posture AI(手部姿态辨识 AI)。其中,VL53L8CP ToF 感测器具备针对各区域优化的讯号杂讯比(SNR)设计,是推动整体解决方案技术进展的核心元件。
强化使用体验与隐私防护
有别於传统依赖镜头的网路摄影机解决方案,ToF 感测器无需撷取影像即可辨识使用者行为,有效保护使用者隐私。
自适应萤幕调光功能:
- 透过 AI 演算法分析使用者的头部朝向,当侦测到使用者未注视萤幕时,系统会逐渐调暗萤幕亮度,以降低耗电量。
- 有助於延长电池续航时间,提升能源使用效率。
- 结合 AI 演算法最隹化低功耗表现,并可无缝整合至现有 PC 感测器模组中。
离席锁定(Walk-Away Lock, WAL)与靠近唤醒(Wake-on-Approach, WOA):
- 当使用者离开电脑时,ToF 感测器会自动锁定系统;使用者返回时自动唤醒,无需手动操作。
- 此功能可提升资安防护,避免敏感资料外泄,并提供无需接触的流畅使用体验。
- 进阶滤波演算法有助於避免误判,例如不受路过人员干扰。
多人体侦测(Multi-Person Detection, MPD):
- 系统可侦测画面前是否有多位使用者,若有人从侧後方窥视萤幕,将即时提醒使用者。
- 可有效防止未经授权的阅读行为,进一步强化隐私防护。
- 采用进阶演算法辨识主要使用者与其他在场个体之间的差异。
技术重点:VL53L8CP:ST FlightSense 8x8 多区域 ToF 感测器(www.st.com/en/imaging-and-photonics-solutions/time-of-flight-sensors.html)
- 采用 AI 演算法设计,体积小、功耗低,适合整合至 PC 感测器模组
- 完整可立即部署的解决方案,整合硬体(ToF 感测器)与软体(AI 演算法)