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2020版iPad Pro

這不僅是因為蘋果首次在iPad上加入了雙攝像頭模組,更是因為引入了對於其他智慧手機和平板來說,都較為陌生的“鐳射雷達”元件。

押寶AR:蘋果對消費者領域

AR的企圖率先落子iPad

這次新iPad Pro 上所搭載的鐳射雷達(Light Detection And Ranging,簡稱LiDAR),所採用的距離探測技術為ToF(Time of Flight,國內譯為飛行時間)。主要原理為利用雷達發射多條光波,光波遇到障礙物獲得反射,通過發射-反射的時間計算雷達和障礙物之間的距離。再通過計算元件,形成障礙物的三維資訊。

ToF這項技術,在之前的中國產手機中,也有所應用。但在之前的相關產品中,絕大多數用的是iToF(間接飛行時間)。而蘋果此次搭載的鐳射雷達所採用的的核心技術為直接飛行時間(dToF),相較於在中國產手機採用的iToF,dToF的技術工藝更為複雜,整合難度遠高於iToF,感測器體積也相對較大。這或許就是為什麼蘋果將其率先用於對體積沒有高敏感度的iPad Pro上的原因。

LiDAR:這顆鐳射雷達到底有何不同

在測量距離領域,目前主流商用技術方案為毫米波雷達、相機ToF和鐳射雷達。但這三者本質上可以認為是技術演進方案。而在鐳射雷達中,iToF和dToF兩者之間也存在著調製方式的不同。dToF元件需要發射具備短時間、高頻率、高強度的鐳射。這也是目前在測繪、遙感、機器人視覺、無人駕駛等領域所使用的核心技術之一。

從表面來看,iPad Pro只是載入了一顆具備dToF的鐳射雷達。實際上,蘋果正在構建的,是一套基於鐳射雷達的同時定位和地圖建立技術——鐳射SLAM(simultaneous localization and mapping,簡稱SLAM)。基於這項技術,能夠實現在暗光源環境的現實空間中,通過呼叫多種感測器來精準測量障礙物,從而形成環境地圖的實時導航功能。

鐳射SLAM,在一般情況下,需要鐳射雷達、慣性運動測量元件、里程計的配合使用。目前,這項技術還在高精尖半導體領域使用。現在,蘋果將其代入到智慧數碼產品之列,或許在一定程度上也展示了蘋果以往的技術積累和產業鏈優化的深度。

自我革命:蘋果以後或許更是AR公司

蘋果公司在iPhone手機銷量日益下滑的當下,雖然有著如iWatch、AirPods等智慧配件作為收入增長來源。但自iPad之後,蘋果一直未有以顯示端為核心的新品出現。佈局AR,曾在現任蘋果CEO蒂姆·庫克口中出現多次,同時,微軟、Facebook等巨頭也紛紛在AR領域完成佈局。而在國內,以Nreal為代表的消費者AR產品在2019年引起了一波熱潮。

從技術演進角度來看,蘋果先期佈局AR內容開發者,現在推出具有AR內容創作能力的iPad Pro,在2022-2023年又將推出消費者AR眼鏡。或許在將來的某一天,iPad將成為AR內容創作中UGC的載體,甚至成為VR內容的硬體載體,也未可知。

變局:以產業鏈降低成本

突破自動駕駛硬體障礙

早在2014年,蘋果便佈局自動駕駛領域——泰坦計劃(Project Titan),無論是推出Carplay,還是收購以百度前首席科學家吳恩達團隊的自動駕駛公司 Drive.ai,都預示著蘋果公司在這一領域的野心。

雖然在近6年的過程中,蘋果在自動駕駛領域一直未顯山露水,甚至一度傳出終止相關計劃的傳聞,但這六年過程中,蘋果在該領域申請了數百項專利。而此次的鐳射雷達,也同樣被很多業界專家預判,其將在L4-L5高級別自動駕駛技術中成為不可缺少的組成部分。

或許,蘋果在探索自動駕駛的過程中,無心插柳,將dToF的鐳射雷達實現了可商用的成本控制,從而幫助智慧裝置實現更好的AR功能。從另一個角度來看,這一元件的產業化,或許在未來也能夠讓自動駕駛的鐳射雷達以更低的成本進入市場,促進自動駕駛的進一步落地。

畢竟,現在我們能夠用到的智慧硬體,之所以價廉物美,也離不開感測器成本的降低。從某種角度來看,蘋果不僅僅是帶來了AR的新希望,自動駕駛行業或許也會因之獲利。

早在九年之前,蘋果就已經為今天這一鐳射雷達技術申請了專利。而早在2017年,蘋果也為AR打下了ARKit的底層基礎。我們可以看到的是,蘋果在這一領域的佈局較為深遠,或許在2022-2023,消費者AR眼鏡的浪潮將由蘋果引爆。

同時,這幾年中,蘋果不斷為頭戴式顯示器申請相關專利。當現今VR頭顯的定位技術,逐步從outside-in向inside-out過渡時,蘋果的這一dToF鐳射雷達所展現的定位能力,是否會比現在主流VR頭顯所採用的相機ToF技術更為精準。甚至VR頭顯在將來,不再需要六個定位攝像頭,就能擁有更精確的定位。這一技術突破,或許將在底層上也為VR產業帶來更廣闊的未來。

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