防偷窥，能护腰，还省电，ST HPD技术让PC学会“读心术”

意法半导体(ST)日前面向笔记本电脑、台式电脑、显示器及配件市场推出一项新的人体存在检测(HPD)技术，该新技术的亮点在于，在增强数据安全和隐私保护的同时，还能使设备每日降低20%以上的功耗。

该解决方案整合了先进的FlightSense™飞行时间((ToF)传感器与独有的AI算法，可以实现快捷的Windows Hello身份验证并解放双手。同时还能为用户带来一系列优势，包括更长的电池续航时间、用户隐私或健康状况提示等。

从基础创新到全场景覆盖，多领域协同增长

当前，影像传感市场呈现稳步增长与结构性爆发并存的态势。意法半导体成像子产品部个人电子、工业与大众市场业务线总监David MAUCOTEL援引Yole的分析报告指出，2023年-2025年，全球摄像头图像传感器市场年均复合增长率为4%-6%，核心应用集中在手机、安全、计算机视觉、工业及汽车等领域，2D成像技术在这些场景中实现有机增长。

与之相比，3D深感市场更显爆发力。2020年-2030年，该市场收入将实现两倍增长，核心驱动力来自机器人导航、室内外定位等领域的需求，其中人体检测技术成为重要增长引擎。

ST在影像领域的技术积累可追溯至1999年对苏格兰Vision公司的收购，此后的二十余年时间里，ST持续深耕机器视觉与光学技术，形成了独特的技术演进路径：

2003年，伴随诺基亚手机普及摄像头迎来发展机遇，后因市场变化转向技术多元化，推出“FlightSense”品牌，将传统飞行时间(Time of Flight, ToF)测距技术小型化、低成本化，成功应用于安卓手机自动对焦，奠定了在消费电子领域的地位。

2017年起，ST开始布局在高端手机人脸识别中广泛应用的全局快门技术，并同时开发和掌握了环境光传感器(实现场景色调测量与微光调整)和微光学(超表面光学)技术，为传感器性能提升提供硬件支撑。

目前，ST影像部门四大核心业务板块包括：

• 智能手机前摄：聚焦人脸识别与面部ID功能，是当前核心收入来源之一；
• 智能手机后摄：以“Laser Autofocus”品牌为核心，专注于暗光环境下的视频拍摄与成像技术优化，自2013年推出以来已成为安卓手机自动对焦的重要解决方案；
• 个人电脑与笔记本：早在四五年前便推出低功耗人体存在检测技术，同步覆盖手势检测、人脸识别等安全应用；
• 高增长新兴领域：包括汽车(车规级驾驶员监测、乘员监测、外部摄像头，符合中欧美安全法规)、工业(机器人、人数统计、无接触操作、智能家居)、以及智能穿戴(VR/AR眼镜传感器)等。

至此，作为行业内少数同时掌握直接飞行时间(dToF)和间接飞行时间(iToF)技术的企业，ST形成了覆盖3D深感、dToF模块、环境光传感器、2D摄像头的完整产品矩阵，“全场景、多维度”使其产品组合的鲜明标志。

• 3D深感产品：覆盖2300像素至50万像素，满足从消费电子到工业级的精度需求；
• 直接飞行时间模块：历经十余年迭代，测距范围从1-2米拓展至10米，视野不断提升，检测区域从单点扩展至256区，模块长度不足5毫米，其中VL53L8型号专为人体存在检测优化；
• 环境光传感器：毫米级尺寸，广泛应用于屏幕亮度调节与摄像头色调处理；
• 2D摄像头：2017年以来出货量超10亿部，分辨率覆盖从低至超高(500万像素以上)，支持全局快门、黑白近红外RGB等多种模式，可集成于Windows系统实现身份识别。

垂直整合与全球化协同

“垂直整合+技术创新”被David视作是ST影像部门的的核心竞争力所在。

作为唯一的集成设备制造商(IDM)，ST 实现了从设备架构到产品链的全流程自主掌控，前端晶圆制造(法国克罗尔、鲁赛及新加坡工厂)与后端封装测试(中国深圳及菲律宾卡兰巴工厂)形成闭环，确保产品质量与产能稳定性。全球800余名研发工程师分布在法国格鲁诺布尔、英国爱丁堡等核心研发中心，结合遍布中、韩、亚太及美国的现场服务网络，可快速响应全球客户需求。

他将ST的突破性技术与独特的价值主张总结为四大方面：

• 先进技术节点：掌握12英寸300毫米晶圆3D堆叠技术，通过混合键合实现像素阵列与数据核的垂直集成，在降低成本的同时提升灵敏度与数字计算能力，减小芯片尺寸；
• 整套系统集成专业知识：不依赖外部合作，可在深圳工厂完成无源器件、激光器、微光学、基板的集成，形成微模块，简化客户集成流程；
• 智能传感器：芯片支持高动态范围、基于事件的摄像头功能，具备超低功耗与自主唤醒模式，平衡性能与能耗；
• 生态系统优势：联动STM32微控制器、射频、MEMS、模拟电源等部门，提供从传感器到计算单元的完整解决方案，支持人工智能算法集成，加速客户产品落地。

ST Presence一站式解决方案的实践

ST Presence作为第五代交钥匙传感器解决方案，通过“硬件+算法+AI”的融合，聚焦个人电脑与笔记本的节能、安全与用户体验优化。意法半导体成像子产品部业务发展总监Herve GROTARD介绍说，其核心依托8×8 64区飞行时间传感器，通过发射不可见红外光测量距离，结合AI算法实现无图像采集的智能检测，兼顾隐私保护与低功耗(不足2毫瓦)。目前，采用ST人员存在检测技术的PC机已超过280款。

该解决方案的核心功能包括：

• Walk-Away Lock(离席锁屏)：通过距离与运动分析算法及“Presence AI”网络，智能识别人体与非人体形态，用户离开后自动锁屏并进入睡眠模式，平衡安全与节能；

• Adaptive Dimming(自适应调光)：基于AI检测用户头部朝向，当用户视线离开屏幕时自动降低亮度，不依赖摄像头，既保护隐私又减少能耗；

• 接近唤醒与看屏唤醒：通过身体姿势与头部方向双AI网络，检测用户靠近与注视意图，自动唤醒系统并触发Windows Hello登录，实现零接触交互；

“我们估算，整合飞行时间(ToF)和人工智能(AI)的人员检测技术可以让每台PC机每天节能至少20%。以ST五万名员工规模测算，118吨的年减碳量相当于118架次巴黎-纽约航班。若推广至全球26亿台笔电，每年全球节能约2.7TWh，相当于减少了每日12.3万台可充满电动车的数量。”Herve说。

• 多人检测(MPD)：最多可识别4人，检测主用户背后是否有人偷窥屏幕，提升公共场景下的信息安全；

• 身体姿势检测：结合FlightSense 8×8多区域ToF传感器与AI算法，识别不良坐姿并发出警报，助力用户健康管理。

意法半导体成像子产品部创新应用经理Olivier LEMARCHAND特别介绍了这一套定制化AI算法。据悉，该AI开发方法涉及多个来源的数千条数据日志，例如公司员工上传几个月的个人座位和运动位置数据，为机器学习过程提供数据，训练人工智能算法，并不断提高算法的性能。

此外，ST还在全球开展了四次数据捕获活动，并在一年内发布25个版本的解决方案。以及通过利用定制化方法预处理VL53L8CP测距数据，控制AI训练所用数据的质量，并投入大量精力设计四个AI网络：人体存在AI、人头朝向AI、人体姿势AI和手势AI等。

结语

ST Presence等创新应用的落地，不仅展现了飞行时间技术在节能、安全、健康领域的潜力，更凸显了“硬件+软件+ AI”融合的行业趋势。未来，随着智能设备渗透率的提升与场景需求的细化，这种集成化设计为原始设备制造商打造了一个独特的即用型解决方案，无需额外的开发工作。