2020年10月18日 | iPhone12镜头里藏着人机交互未来

2020-10-18 来源：南方日报

“今天将是iPhone新纪元开启的一天！”在被调侃“落后于时代”整整一年之后，苹果终于在新发布的iPhone12中加入了对5G的支持。除此之外，影像系统的升级也颇具亮点：iPhone12全系均配置UWB技术，Pro系列的两款更首次用上了激光雷达扫描仪。

尽管普通用户对于这一升级的感知可能并不强烈，但在不少专业人士看来，它们的存在暗藏着巨大的产业机遇，将开启通信、物联网、AR/VR等行业的“下一个十年”。

LiDAR让虚拟照进现实

在14日凌晨的苹果秋季发布会上，iPhone12正式面世。与基本机型相比，iPhone12Pro系列的两款手机除多搭载了一枚长焦摄像头外，还在右下角区域增加了一颗LiDAR Scanner，即激光雷达扫描仪。

这一技术初次露面，还是在今年3月苹果发布的新一代iPad Pro上。据苹果官方描述，激光雷达扫描仪支持发出不可见的激光束，并通过它们触及物体再反射回来所用的时间，测量出“绝对深度”。更通俗地来理解，就是借助这枚摄像头的能力，iPhone将对特定空间中物体之间的层次和远近关系形成更准确的判断，精度可达厘米甚至毫米级别。

具体来看，它的作用是什么？据苹果CEO库克介绍，有了这一技术的加持，iPhone在低光条件下的自动对焦速度最高可提升至六倍，夜间人像模式拍照的清晰度也将大幅提升。

更为重要的是，“在增强现实（AR）领域，这项技术将彻底改变游戏规则。”据苹果描述，未来借助它“又快又准的测绘能力”，“增强现实类App可让你不出房门就能置身逼真的雨林，或者一试新款球鞋上脚的效果。”在日常生活场景中，它还能在特定空间内模拟放置虚拟内容，帮助用户完成室内设计等工作。

事实上，自2017年起，苹果推出AR软件开发套件ARKit，帮助开发者制作基于手机、平板、眼镜等设备的AR应用。目前，苹果已鼓励开发者开发了包括游戏Hot Lava等在内，能充分借助iPhone上的激光雷达扫描仪，实现在特定区域内建模并让用户获得增强现实体验的App。此前，苹果已对外宣布将于2022年左右发布AR、VR头显的市场计划；有机构预测，在其带动下，消费级AR设备和应用生态产业链将快速起飞。

再次站上风口的UWB技术

与激光雷达扫描仪相比，iPhone12本次更隐秘的一项镜头技术的升级在于“超宽频技术”，即UWB（Ultra-Wide Band）。与其他以英尺或码为单位测量的无线技术相比，UWB有望通过无线电波使搭载了UWB芯片的任何设备在4-12英寸（10至30厘米）范围内确认相互之间的位置。在此基础上，UWB可用于实现设备之间的短距离数据传输。

比如，当用户在使用隔空投送（AirDrop）功能时，只需要将个人的iPhone产品指向其他人的iPhone，系统就会为对方优先排序（距离越近，优先级越高），从而实现距离最近者优先选中并快速完成文件共享的服务。

去年，苹果推出的iPhone11全系已经搭载了支持UWB超宽频技术的U1芯片，这使得手机本身的空间感知能力大幅提升。到了今年，这一技术在iPhone12系列的四款手机中得到了延续。

事实上，除苹果之外，小米此前也已推出了基于UWB技术的“一指连”功能，能够实现将小米手机指向风扇、音箱等任意智能设备时都可直接控制，角度测量精度可达±3°。不仅如此，今年8月以来三星也已先后发布了有UWB技术加持的Galaxy Note20 Ultra，以及可折叠Galaxy Z Fold2手机。

“UWB技术是无线技术的下一件大事。”据国融证券预测，未来UWB定位系统在室内定位市场中将占据30%-40%的市场规模。到2022年，UWB技术的市场规模有望达到164亿美元。其他行业人士指出，随着苹果、三星等科技巨头的强势入局，未来UWB技术将在智能家居、增强现实、移动支付、室内导航等更多领域大展拳脚，行业生态有望迅速建立。

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iPhone12或引发新一轮5G换机潮

10月14日凌晨，在iPhone12的诸多信息被一一曝光后，网络上“创新匮乏、审美疲劳”的评价呈现压倒性态势。不过，结合往年手机市场综合性数据，有调研机构指出，新款iPhone将会成为又一款“真香预警”的手机，其到来将为疫情之下持续低迷的手机市场注入新活力，推动更多国内4G用户，尤其是中高端用户加入5G生态。

据IDC统计，第二季度国际市场的5G手机平均单价为837美元（不含税基准），而中国市场仅为464美元。在这背后，不仅仅反映了我国5G终端设备定价更加激进的事实，也侧面说明，国内目前的5G手机用户仍以中端用户为主，拥有更强消费力的高端智能手机用户尚未全面加入5G生态。

不过，据该机构预计，随着起售价为699美元（约合人民币4693元）的iPhone12系列5G手机的发布，“更高价位段5G手机的用户占比将持续增长。”

除IDC外，还有不少调研机构也对iPhone12的市场表现预期乐观。事实上，本次iPhone12在加入了对5G支持的基础上，对屏幕技术、处理器、影像系统也进行了重磅升级。目前，据统计，苹果在国内智能手机市场占据了44%左右的份额，排名仅次于华为。

有专业人士预计，后续苹果凭借自身的品牌影响力，以及受华为高端手机市场失守等外界因素的影响，“iPhone12对高端用户加入5G生态的带动作用将更加显著，甚至可能带动新一轮换机潮的来临。”

iPhone12

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1. 恒水压自动控制电路的基本工作原理是什么？

回答：
恒水压自动控制电路主要利用集成电路（如单片机、微处理器等）对水压进行实时监测与控制。其基本工作原理是通过压力传感器采集水系统中的水压信号，将模拟信号转换为数字信号后送入微处理器进行处理。微处理器根据预设的水压值与实际水压值进行比较，通过控制水泵电机或其他执行机构的启停或转速来调节水流量，从而实现水压的恒定控制。

2. 如何实现精确的水压控制？

回答：
实现精确的水压控制需要依赖于高精度的压力传感器和先进的控制算法。首先，选择具有高精度和良好稳定性的压力传感器是关键。其次，在控制算法上，常采用PID（比例-积分-微分）控制算法，通过不断调整比例、积分和微分系数来优化控制效果，使系统能够快速响应水压变化并保持稳定。此外，还可以引入模糊控制、神经网络控制等先进算法，以进一步提高控制系统的智能化水平和控制精度。

3. 恒水压自动控制电路中的集成电路如何选择？

回答：
在选择集成电路时，需要考虑多个因素，包括控制精度、处理能力、成本、功耗以及是否易于编程等。对于恒水压自动控制电路来说，单片机或ARM等微处理器是常见的选择。这些微处理器具有较高的集成度和较强的数据处理能力，能够满足实时控制和复杂算法的需求。同时，还需要考虑其外部接口和扩展性，以便与压力传感器、电机驱动器等其他元件进行连接和通信。

4. 如何解决电路中的噪声和干扰问题？

回答：
在恒水压自动控制电路中，噪声和干扰可能会影响压力传感器的测量精度和控制系统的稳定性。为了解决这些问题，可以采取以下措施：

在电路设计阶段，采用合理的布局和布线方式，减少信号线之间的串扰和耦合。
使用屏蔽线和滤波器来抑制高频噪声和电磁干扰。
对模拟信号进行滤波处理，提高信号的信噪比。
在软件层面，采用数字滤波算法进一步滤除噪声干扰。

5. 如何实现远程监控和故障诊断？

回答：
为了实现恒水压自动控制电路的远程监控和故障诊断，可以将控制系统与物联网技术相结合。通过在控制系统中集成无线通信模块（如Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT等），将实时水压数据、运行状态等信息传输到云端服务器或远程监控中心。同时，可以通过手机APP、网页等客户端远程查看和控制系统状态，及时发现并处理故障问题。此外，还可以利用大数据分析技术对历史数据进行挖掘和分析，为系统的优化和维护提供数据支持。

以上是对集成电路控制方式的恒水压自动控制电路可能遇到的问题及其回答的总结。希望这些信息能够对网友有所帮助。

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