回顾今年的科技行业，有哪些原本小众的黑科技看起来火了?TOF技术（Time of Flight/飞行时间法）当仁不让。不仅安卓智能手机厂为此你追我赶， 华为Mate 30 Pro、vivo NEX等十几款手机纷纷加持TOF技术;主张结构光技术的苹果也动作频频 ， 预计在明年的两款iPhone上首试TOF。“TOF将在2019年迎来正式爆发”，这句去年在业内盛传的预言似乎已经成真。
▲华为Mate 30 Pro利用前置TOF镜头及姿态感应器实现隔空操纵
预言确实“成真”了吗？ 据调查发现，TOF技术的真实落地进程在短期内令一些业内人士感到担忧。
首先， TOF技术缺乏刚需应用支持。 随着手机成为TOF技术的最大市场，“相机优化”、“隔空操纵”等众多三维视觉功能看似丰富实则都不涉及刚需，当“鸡肋”应用被用户快速消遣完一阵后，TOF技术似乎失去了切入点和落脚点。
据业内人士介绍，目前TOF技术更像是手机厂商为了冲技术点的筹码，当下却没有足够的应用来继续支撑它走下去，明年手机厂商也许就转而追寻“毫米波雷达”等其它热点。
同时，TOF方法虽然已有百年历史，TOF三维视觉技术却依然不够成熟。 模组功耗和发热量大、分辨率较低、成本较高等局限使得TOF技术在不久后依然容易被效用相近的结构光三维视觉技术、毫米波雷达等技术替代。
而从产业链角度来看，我国的TOF产业仍面临芯片卡脖子的问题。 TOF技术对感光芯片、VCSEL(面射型激光)元件的要求较高，而目前它们基本来自国外的索尼、ADI、Lumentum等厂家供应;相对应的，国内供应TOF相机模组、元器件的厂商之间的价格战愈演愈烈，都不同程度地面临着生存难题。
困境也许酝酿着转机。 面对应用乏力挑战，从业者在应用市场中找到了什么新着力点?当下产业链上下游的真实生存情况如何?国内厂家如何寻求自己的竞争优势?这些都是我们试图探寻的关键问题。
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百年老技术TOF迎来新机遇，但可替代方案较多
边吃小龙虾，边用手隔空切歌;握住拳头，就可以进行截屏……“隔空操纵”就是TOF技术在手机上的重要应用场景之一。
TOF(Time of Flight)译为飞行时间法，是一个包罗万象的术语，指的是通过光、气体、液体等粒子的速度计算距离的一种技术，已有一百多年历史。
TOF三维视觉技术其实源于一种激光测距法。早在1887年，迈克尔逊就首次提出将光波作为测量长度的尺子。20世纪60年代，激光的发明让“以光测距”成为现实。
以“姿态感应”为例，TOF技术原理非常简单：
首先，手机的TOF组件会发射出了一面平整的“光墙”，“光墙”打到手机屏幕前的手指表面后反射回来被传感器接收。
然后，根据“光墙”飞行的时间，处理芯片可以构建出手部目前的位置和姿势。
接着，通过实时采集这些深度信息，中控系统会调用相应的数据库感知到用户正在进行的动作。
最后，根据该动作预先被定义的功能，一只手就能完成隔空“切歌”、“拍照”等操作。
更进一步来看，TOF三维视觉技术主要包括光脉冲法和连续波法。 前者是通过计算光脉冲的两段时间差来计算距离，后者是利用调制的连续波产生的相位差来获知距离差。
▲连续波法通过相位差来计算距离
当前，TOF技术在三维视觉领域仍然有许多替代方案，在动态感知领域的替代方案就更多了。
TOF技术与结构光三维视觉法、双目RGB法并列当下三大流行三维视觉技术。 结构光法采用主动投影已知图案的方法来识别物体，已广泛应用于手机人脸识别、支付宝刷脸支付等;双目RGB法则类似人的双眼，依靠拍摄的两张图片来计算深度，已应用于安防、智能货柜等领域。
▲三种三维视觉技术的主要差异对比(图片来自网络)
当前，结构光三维视觉技术和TOF三维视觉技术的应用场景还存在较大的差异 ，但随着两者各自短板的补齐，它们的应用场景交叉领域将逐渐变大，这在“人脸识别”、“隔空操纵”等应用上已有苗头。
仍以“姿态感应”这一交叉领域为例，可以替代TOF技术的技术方案其实也已经取得不错的落地效果。 谷歌近期发布的Pexil系列的隔空操纵功能采用了自研的Soli毫米波雷达;今年召开的CES Asia电子展上英特尔展出的“手势识别”三维实感技术，应用的则是3D结构光技术。
▲通过毫米波雷达来探测手势动作
除此之外，”隔空操控”还能够借用第三介质实现，比如三星Galaxy Note10就是在S Pen笔内增添了陀螺仪跟加速度计，来实现隔空拍照、翻页等功能。
目前，虽然TOF技术具有探测距离较远、受物体纹理影响小、节省空间和算力等优势，但局限也很明显。TOF深度相机感光元件成本高、功耗和发热量较大、分辨率较低等问题还比较显著。
02
“缺乏应用支撑”成硬伤，扫地机器人等应用有潜力
如果说TOF技术本身的问题还不大，那么“应用乏力”的问题就是TOF技术的“切入点”和“落脚点”。
