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人體存在傳感器毫米波雷達(dá)模塊為何能成為智能家居熱點(diǎn)，傳統(tǒng)雷達(dá)體積大，功耗高，測(cè)量目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)，比如計(jì)算幾公里甚至幾百公里的飛機(jī)距離。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和自動(dòng)駕駛的興起，毫米波雷達(dá)的尺寸逐漸變小。隨著消費(fèi)品的蓬勃發(fā)展，毫米波雷達(dá)芯片的尺寸降至幾毫米。
眾所周知，傳感器行業(yè)一直是智能家居的細(xì)分行業(yè)，人體存在傳感器毫米波雷達(dá)模塊是傳感器子系統(tǒng)的新組成部分。為什么要深入討論毫米波雷達(dá)，主要是獨(dú)立的毫米波雷達(dá)傳感器和內(nèi)置的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品。2022年春天，特別是華為將獨(dú)立的毫米波雷達(dá)傳感器添加到全屋智能產(chǎn)品矩陣中，讓人們認(rèn)為這是一個(gè)非常成熟的產(chǎn)品類(lèi)別。
事實(shí)上，毫米波雷達(dá)并不是一項(xiàng)新技術(shù)。但對(duì)于整個(gè)住宅智能產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，從上游芯片的創(chuàng)新配套開(kāi)發(fā)和終端產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，確實(shí)是一個(gè)相對(duì)新穎的技術(shù)應(yīng)用。未來(lái)，它也將是每個(gè)智能家居企業(yè)，特別是整個(gè)住宅智能企業(yè)必須掌握的技術(shù)應(yīng)用。
眾所周知，人體存在傳感器毫米波雷達(dá)模塊已應(yīng)用于智能駕駛、安全、無(wú)人機(jī)、醫(yī)療、工業(yè)控制、照明等成熟行業(yè)。從工業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看，從汽車(chē)的普遍應(yīng)用到家庭應(yīng)用，毫米波雷達(dá)技術(shù)在整個(gè)住宅智能領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛開(kāi)始。主要是由于新型低功耗和小型傳感器的不斷發(fā)展，雷達(dá)正在應(yīng)用于許多消費(fèi)智能硬件中。人體存在傳感器毫米波雷達(dá)模塊實(shí)際上是智能家居實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景智能的必要技術(shù)應(yīng)用，主要是由于消費(fèi)者和產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)更高精度判斷的需求，實(shí)現(xiàn)更好、更穩(wěn)定的場(chǎng)景和產(chǎn)品體驗(yàn)。
毫米波雷達(dá)通過(guò)微帶陣列天線向外發(fā)射毫米波(調(diào)頻連續(xù)波)，接收目標(biāo)反射信號(hào)，一發(fā)一收或一發(fā)多收。毫米波是指30~100的工作頻率GHz，波長(zhǎng)在1～10mm電磁波之間的波長(zhǎng)范圍與微波和遠(yuǎn)紅外波重疊，使毫米波具有這兩個(gè)波譜的特點(diǎn)。電磁波的空中往返時(shí)間，納秒和皮秒。民用主波段為24GHz，60GHz，77GHz，79GHz。77GHz，79GHz主要用于汽車(chē)防撞雷達(dá)，檢測(cè)距離大于160m，可以全天候工作。目前，家庭領(lǐng)域主要用于五個(gè)家庭領(lǐng)域。5.8GHz，24GHz以及60GHz，市場(chǎng)上智能頭條統(tǒng)計(jì)推廣度高的是24GHz和60GHz。
人體存在傳感器毫米波雷達(dá)模塊主要通過(guò)向目標(biāo)物體發(fā)送電磁波并接收回波來(lái)獲得目標(biāo)物體的距離、速度和角度。波是光速，所以測(cè)量數(shù)據(jù)的反饋非?？?。毫米波雷達(dá)測(cè)量了速度、運(yùn)動(dòng)方向、距離、角度、目標(biāo)、行為姿勢(shì)、數(shù)量、微運(yùn)動(dòng)等大量數(shù)據(jù)，具有優(yōu)異的抗干擾能力。在智能家居領(lǐng)域，歐美智能家居主要使用雷達(dá)進(jìn)行空間交互和健康檢測(cè)，而不僅僅是傳感器照明聯(lián)動(dòng)、空調(diào)聯(lián)動(dòng)等。
2021年，Google推出的NestHub第二代，雷達(dá)傳感器安裝在前右上角，可以根據(jù)四肢和身體的擺動(dòng)以及呼吸時(shí)身體的上下起伏，綜合分析睡眠質(zhì)量，監(jiān)測(cè)呼吸狀態(tài)，智能識(shí)別咳嗽和打鼾。
2022年初，Google聯(lián)合CTA（美國(guó)消費(fèi)技術(shù)協(xié)會(huì)）發(fā)布了開(kāi)放式雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Ripple，即ProjectSoli雷達(dá)技術(shù)，定制達(dá)技術(shù)，Soli谷歌希望在設(shè)備的軟硬件端打開(kāi)對(duì)雷達(dá)技術(shù)的支持。Soli芯片尺寸縮小到8x10mm，并將雷達(dá)、波束成型天線封裝成一套高度集成的應(yīng)用技術(shù)方案，應(yīng)用場(chǎng)景也得到了展。
目前，亞馬遜正在開(kāi)發(fā)60GHz頻帶雷達(dá)裝置實(shí)現(xiàn)睡眠監(jiān)測(cè)，不僅能識(shí)別睡眠姿勢(shì)，還能識(shí)別手勢(shì)操作，具體內(nèi)置可能在智能揚(yáng)聲器中。去年12月，亞馬遜也使用了它VayyarCare服務(wù)與AlexaTogether家長(zhǎng)服務(wù)訂閱。
目前，現(xiàn)有技術(shù)中常用的全屋感知人的動(dòng)作觸發(fā)往往采用視頻監(jiān)控或紅外傳感。視頻監(jiān)控涉及人員隱私，容易引起被監(jiān)控方的抵觸，而紅外人體感應(yīng)只能用于判斷人員是否處于狀態(tài)，難以獲取人員的準(zhǔn)確位置信息。獨(dú)立人體存在傳???器毫米波雷達(dá)模塊，主要用于檢測(cè)和識(shí)別存在，可以了解人的真實(shí)存在、位置和方向、跌倒檢測(cè)、跟蹤等，并與照明設(shè)備、環(huán)境設(shè)備和家用電器聯(lián)動(dòng)。毫米波雷達(dá)傳感器，可調(diào)角度、發(fā)射頻率和干擾，并有多個(gè)協(xié)議版本。當(dāng)然，為了更穩(wěn)定，一些終端品牌使用毫米波雷達(dá)+紅外雙應(yīng)用，確保場(chǎng)景的準(zhǔn)確觸發(fā)。
不僅是獨(dú)立的傳感器，甚至內(nèi)置的傳感器也取代了紅外傳感器，人體存在傳感器毫米波雷達(dá)模塊成為智能硬件的熱點(diǎn)，如智能揚(yáng)聲器、智能空調(diào)、智能手表、照明、自動(dòng)門(mén)、相機(jī)、衛(wèi)生間、水龍頭、床、鎖、門(mén)鈴、健康檢測(cè)、空調(diào)、風(fēng)扇、掃地機(jī)、睡眠、面板、中央控制屏幕等智能家居設(shè)備，作為雷達(dá)傳感器內(nèi)置或聯(lián)動(dòng)應(yīng)用的典型場(chǎng)景。
智能揚(yáng)聲器：內(nèi)置手勢(shì)控制和健康監(jiān)測(cè)。
智能面板：雷達(dá)技術(shù)可內(nèi)置手勢(shì)控制。
健康監(jiān)測(cè)：無(wú)接觸式呼吸、心跳和血壓監(jiān)測(cè)、24小時(shí)非入侵式無(wú)感檢測(cè)。
智能床：生命體征測(cè)量和多維睡眠監(jiān)測(cè)。
掃地機(jī)：房間地圖繪制，路徑導(dǎo)航。
門(mén)鈴/鎖：感應(yīng)人接近。
智能手表：當(dāng)手靠近手表時(shí)，雷達(dá)會(huì)識(shí)別并啟動(dòng)亮屏；手表軟件界面在切換手勢(shì)時(shí)也會(huì)輪回切換。
智能空調(diào)：跟隨人的移動(dòng)，判斷出風(fēng)口和溫度。
智能馬桶：感應(yīng)自動(dòng)加熱，自動(dòng)沖洗。
風(fēng)扇：人近軟出風(fēng)，人遠(yuǎn)強(qiáng)出風(fēng)。
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