對于熟悉手機行業(yè)的讀者來說,，3D Touch并不是什么新玩意,。例如早在2015年,，蘋果就推出了帶有3D Touch功能的iPhone 6S,，給用戶帶來不同的交互體驗,。
從應用上看,， 3D Touch為用戶提供了一個額外維度的人機交互界面,，人們可以在支持3D Touch設備的主屏幕上通過使用不同的壓力按壓來得到不同的結果。用技術解釋，則代表著在智能手機觸控屏上除了有x軸和y軸的移動以外,，還有一個z軸選項,，給消費者提供更多的選擇。
據了解,，主流的3D Touch的實現方式有兩種,。第一種是“電容觸控+force sensor”模式，在這種模式下,，電容觸控負責XY量,，force負責Z量；第二種模式則全部用force sensor實現的“force sensor only”方案,。在這種方案下,，通過多顆sensor+算法實現XYZ量的識別。這兩種模式各有各的優(yōu)缺點,，如前者用的force sensor數量少,，所以成本相對便宜，但適用的場景有限,；后者需要成本較高,，但理論上可以適應包括金屬,，厚手套和帶水操作等多個場景,，這是前者所不能做到的。
毫無疑問,，該技術能夠給消費者帶來前所有未有的新體驗,。但因為這樣那樣的原因，3D Touch早些年在智能手機領域經歷了從大熱到遇冷的過程,。但在從業(yè)者持之以恒的潛心打磨以后,，伴隨著技術的升級和新應用需求的興起，3D Touch又迎來了一波新的機遇,。
從手機到汽車,，3D Touch重返臺前
有分析師在過去曾經表示，3D Touch之所以并沒有一炮而紅,，與它在應用上沒有太多剛需場景有關,。誠然，對于一個用戶來說,，直接用力按壓app圖標執(zhí)行操作,，與點擊打開app再執(zhí)行操作雖然有差距，但這些秒級的差距也沒有那么大,。
除此以外,，早期3D Touch方案的硬件成本以及其給生產和結構設計帶來的新挑戰(zhàn)和要求也阻礙了該技術的發(fā)展。以當年首次實現3D touch的智能手機蘋果iPhone 6S為例。據了解,，為了實現該方案,，蘋果不得不給手機帶來一個堅實的背板來承載電容傳感陣列。同時,，考慮到結構變形可能會讓其靈敏度發(fā)生明顯變化,，廠商也許就必須從結構上做更多的投入和思考。更重要的是,，3D Touch的投入會帶來更高的成本,，這就讓不少廠商望而卻步。
iPhone 6S的 3D Touch 電容式觸摸傳感器
具體到組件上,，如上圖所示,，iPhone 6S的方案除了擁有一個傳感器外，還需要一個額外的控制器,。關于蘋果這個設計,，除此以外，筆者并沒有獲取到太多的信息,。但有行業(yè)人士指出,，市面上有一些采用“傳感器+MCU”的設計不但需要搭配多塊的長條形的FPC模組，還要在中框開大孔,，不利于散熱,，其功耗和成本也高。更有甚者,，相關模組是開發(fā)人員根據項目需求定制的尺寸,，通用性差。而其壓感材料印刷易導致微裂縫,，一致性,、良率不如硅材質。
正是在上述種種因素的影響下,，3D Touch不如預期已成為意料之中,。
然而，進入最近幾年,，手游市場的逐漸火熱,，又給了這個技術一次機會。數據分析平臺Sensor Tower于1月11日發(fā)布的預估數據顯示,，2021年全球手游市場（包括App Store和Google Play雙渠道,，下同）內購收入將達896億，未來的增長速度也是喜人,。因此如何抓住這個機遇,，就成為了手機廠商工作的一個重點,。這也是3D Touch重新被關照的原因。因為和普通應用不一樣,，在游戲操作上,，一點點操作延遲帶來的結果是完全不同，而這正是3D Touch所能帶來的優(yōu)勢,。
除了手機市場以外,，智能汽車的興起，也給這種技術帶來了新的機會,。作為近年來的全球熱點之一,，這個變革給汽車的設計帶來了翻天覆地的變化，無論是攝像頭,、激光雷達,，還是車聯網、車內大屏,，這些前所未有的變革正在給汽車使用者帶來了全新體驗,。于是，和之前的智能手機一樣,。我們正在從傳統(tǒng)汽車向智能汽車邁進,，智能表面作為汽車智能化的產物之一，也引起越來越多汽車廠商的重視,。
眾所周知,，在過往的汽車設計中，無論是因為安全還是保守,，大多數汽車內部的控制幾乎都是都是使用機械按鍵來控制的,。但這在最近幾年新興造車勢力的倒逼下，發(fā)生了新的變化,。從中控屏開始，到智能后視鏡,，再到多功能方向盤以及座椅控制,，汽車開始引入越來越多的智能表面產品，其中需要的關鍵產品就有force sensor,，以及更多更大的顯示屏,，電容觸控，振動反饋,，各種新材料等等,。同樣的轉變也發(fā)生再電動自行車和摩托車行業(yè)，就給相應的參與者帶來了機會,。
掃清技術障礙,，為未來做好準備
站在這個“新風口”的供應商,，尤其是面向手機3D Touch的供應商能否取得成功，就在于他們的人機接口（HMI）傳感解決方案能否取得突破性的進展,，這成為了這項技術能否回到主舞臺的原因,。
正如前文所說，之前的3D Touch方案創(chuàng)存在重重困難,。而被Qorvo收購的NextInput最近表示,，通過其極具競爭性的方案，能給行業(yè)帶來新助力,。
資料顯示,，NextInput 成立于 2012 年，為移動應用,、真正無線立體聲 （TWS）,、消費、汽車,、物聯網,、機器人、醫(yī)療和工業(yè)市場提供基于微電子機械系統(tǒng) （MEMS） 的傳感器解決方案,。NextInput的 MEMS 力度傳感器和紅外 （IR） 檢測傳感器以其出色的性能取代了按鈕和電容式觸摸解決方案,，打造了新的用戶接口可能性。
2021年五月,，Qorvo宣布完成對NextInput的收購,。按照他們的說法，通過這個收購,，Qorvo 的 MEMS 技術產品組合得到進一步擴充,，公司也能夠利用基于 MEMS 的傳感器加快力度感測解決方案的部署。
Qorvo移動產品事業(yè)部總裁 Eric Creviston 更是直言：“NextInput 團隊為Qorvo的移動產品業(yè)務帶來了新生力量,，可為現有和新市場上的客戶提供基于 MEMS 傳感器的創(chuàng)新型產品,。NextInput 不但鞏固了 Qorvo 在技術和產品方面的領先地位，還為下一代人機接口解決方案帶來了新的機遇,?！?/p>
如面向手機市場，他們就提供了擁有多方面優(yōu)勢的解決方案,，主要就是依賴于其QM98000芯片,。
據介紹，這是一顆使用MEMS工藝打造的標準IC,，擁有線性度,，一致性和可靠性高等特點擁有自動補償校準、超低功耗以及內置溫度傳感器和溫度補償邏輯等特性和功能,；其采樣頻率也最高可到1KHz的超快響應,。值得一提的是,，這顆芯片不但集成了傳感器和模擬前端，無需MCU,；還擁有極其出色的靈敏度,，可以只用單顆Sensor 的信號就能覆蓋半屏。再疊加1.33x1.43x0.22mm的業(yè)界最小尺寸封裝,，Qorvo這顆芯片在3D Touch市場極具話題度,。
Qorvo也指出，基于這個芯片長條形模組直接替代市場上的現有方案,。其提供的Standoff設計更是能將器件保護在中間,，能夠防止極端情況下碰撞。又因為中框開孔僅露出QM98000芯片,，考慮到該芯片的小尺寸,，這就使得該方案擁有開孔小，利于散熱等特性,。加上其信號強度支持單芯片覆蓋半屏,，因此該模組距上邊框僅有15mm，符合新一代手機壓感設計要求,。
能擁有這樣優(yōu)越的產品表現,，這與NextInput過往的經歷有關。據了解,，他們是3D Touch游戲手機應用的開創(chuàng)者,，而在客戶服務方面，除了硬件以外,，他們還提供包括軟件,、結構、算法和產測在內的全方位支持,。在這樣的方案加持下,，Qorvo的產品已經被廣泛應用到多家個品牌的智能手機上。
乘著這個氣勢,，Qorvo也推出了車規(guī)級解決方案,。據了解，該方案是同類產品中最早通過汽車行業(yè)AEC-Q100的認證以及獲得國際知名Tier 1廠商PPAP level 3的認證,，除了超高的品質，性能方面在靈敏度,，線性度,，超低功耗，小尺寸方面都是業(yè)績最高水準,。產品包括傳感器和模擬前端,，內部集成關鍵算法,，比如基線自動補償校準、超低功耗控制以及內置溫度傳感器和溫度補償邏輯等特性和功能,，客戶無需再開發(fā)信號轉化和處理的算法,，能直接獲取數字信號量。正因為擁有了設計如此簡單且成熟的解決方案,，Qorvo能夠輕而易舉地幫助汽車的多個應用實現體驗升級,。
具體到實際應用上，如文章開頭如說,，Qorvo給汽車帶來兩種不同的實現方式,。據介紹，不同于傳統(tǒng)機械按鍵的開和關,，force sensor能在適當的寄存器配置后,，實現單一按鍵的多級觸發(fā)或者通過檢測力值去識別用戶意圖，真正意義上實現智能表面的功能,，同時也可以提供整個系統(tǒng)的功能安全（ISO262622）等級,，尤其是對于安全功能需求的汽車按鍵。
Qorvo進一步指出,，在汽車應用上,，”Force sensor only“同樣能支持更多樣化的表面材料（包括金屬），厚手套以及有水環(huán)境的操作,?！癋orce sensor + 電容觸控”方案則可以從根本上解決單一電容觸控技術易被干擾而導致誤觸發(fā)的問題。
截至目前,，Qorvo的產品在全球已經獲得超過20個汽車品牌的定點,，其中有10余款國內外汽車廠商已經在量產，在未來幾年會有越來越多的采用Qorvo產品的國內外品牌車量產,。
從按鍵,、按鈕到傳統(tǒng)觸控屏，人類與設備的交互方式在過去十幾年里發(fā)生了巨大的轉變,。展望未來,，3D Touch必將在這個交互進化進程中扮演重要角色。而Qorvo則勢必會成為其中一個重要推動者,。
關于Qorvo
Qorvo（納斯達克代碼：QRVO）長期堅持提供創(chuàng)新的射頻解決方案以實現更加美好的互聯世界,。我們結合產品和領先的技術優(yōu)勢、以系統(tǒng)級專業(yè)知識和全球性的制造規(guī)模,，快速解決客戶最復雜的技術難題,。Qorvo服務于全球市場，包括先進的無線設備,、有線和無線網絡和防空雷達及通信系統(tǒng),。我們在這些高速發(fā)展和增長的領域持續(xù)保持著領先優(yōu)勢,。我們還利用我們獨特的競爭優(yōu)勢，以推進5 G網絡,、云計算,、物聯網和其他新興的應用市場以實現人物、地點和事物的全球互聯,。
