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智能家居毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊多人軌跡跟蹤識別，目前，全球智能家居數(shù)量估計(jì)已超過2億，預(yù)計(jì)未來幾年將超過5億。只有通過越來越數(shù)字化、功能越來越精致的設(shè)備，才能使房屋智能化。然而，即使智能設(shè)備“關(guān)閉”，也需要能量，因?yàn)榧词故谴龣C(jī)模式也需要對用戶輸入做出即時響應(yīng)（例如，通過語音控制）或提供智能家居或網(wǎng)絡(luò)的新信息。同時，在很多情況下，人不在場，設(shè)備完全不需要在待機(jī)模式下運(yùn)行，因此消耗能量——主要是在沒有人在場的情況下。為了解決這個問題，滿足數(shù)字化和能源效率的要求，毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊使用了一些有趣的半導(dǎo)體解決方案，其中之一是24GHz毫米波雷達(dá)傳感器，它幾乎可以應(yīng)用于所有智能家居設(shè)備。雷達(dá)傳感器非常敏感，可以檢測是否有人在場，設(shè)備是否需要準(zhǔn)備就緒——這有點(diǎn)類似于屏幕保護(hù)程序，它會在沒有鼠標(biāo)或鍵盤輸入的情況下停止PC顯示器一段時間，并在新輸入時立即重新激活。通過這種可靠的存在和不存在的檢測，毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊可以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的真正節(jié)能。根據(jù)2023年在德國對5000名18至60歲的受訪者進(jìn)行的調(diào)查，幾乎四分之三的人至少擁有一臺智能家居設(shè)備。
在美國，數(shù)字相似，而在中國，智能家居設(shè)備的用戶比例高達(dá)90%。這些設(shè)備和它們的應(yīng)用一樣多樣化：它們包括照明、安全、消費(fèi)電子電視、筆記本電腦和揚(yáng)聲器、廚房電器和空調(diào)。但所有這些設(shè)備都增加了對能源的需求，特別是當(dāng)能源成本上升時，客戶更多地考慮節(jié)能、可持續(xù)和環(huán)保的設(shè)備。此外，還可以減輕電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的壓力。美國家庭的智能設(shè)備數(shù)量正在迅速增長。與其在正常待機(jī)模式下設(shè)置恒溫器、智能揚(yáng)聲器、數(shù)字助理等設(shè)備，更好的降低能耗的方法是在沒有人的情況下將其置于“深度睡眠模式”。對于某些設(shè)備，這樣可以節(jié)省幾瓦或一小部分。但也有一些特殊的應(yīng)用，甚至可以超過100W，如電視、筆記本電腦、音響系統(tǒng)和空調(diào)。使用毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊，可以感知人員的存在或移動而且可以識別多人軌跡跟蹤；如果沒有人，智能設(shè)備可以自動切換到睡眠模式。根據(jù)傳感器和實(shí)現(xiàn)的不同，雷達(dá)模塊本身的功耗只有幾毫瓦，大功耗為0.1W，顯然低于許多電子設(shè)備“開啟”或標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式的能量需求。為了節(jié)約能源，設(shè)備必須重新發(fā)明耗電待機(jī)模式。只有在真正需要的時候才能使設(shè)備處于活動或待機(jī)狀態(tài)。這就是我們今天在“非智能”家庭中所做的。當(dāng)我們進(jìn)入房間時，我們打開燈或只在室內(nèi)太熱時手動啟動空調(diào)。盡管如此，在許多設(shè)備中，許多節(jié)能功能沒有實(shí)現(xiàn)或被用戶禁止，因?yàn)榧せ顔拘烟闊┗蛱L。
但一種新的智能方法可能是許多問題的答案：毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊可以檢測多人的運(yùn)動軌跡檢測可以在需要時喚醒和運(yùn)行，而不是在需要時自動關(guān)閉。例如，只有人狀態(tài)安全系統(tǒng)才能打開，顯示器總是在打開。智能恒溫器可默認(rèn)關(guān)閉，只激活雷達(dá)檢測模塊。一旦雷達(dá)檢測到房間內(nèi)的移動，恒溫器將被激活，更新房屋的數(shù)據(jù)狀態(tài)，顯示天氣數(shù)據(jù)。這種存在檢測的概念可以部署在許多其他智能家居設(shè)備中。此外，還可以應(yīng)用空位檢測的反向原理，提供更大的節(jié)能潛力。在這種情況下，如果一段時間內(nèi)沒有檢測到房間內(nèi)的任何移動，可以關(guān)閉電視、揚(yáng)聲器、智能燈、空調(diào)等設(shè)備。這顯著降低了功耗。由于空置檢測不是立即激活設(shè)備，而是在一段時間內(nèi)沒有人出現(xiàn)時停止使用，毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊本身可以保持停止，并每隔幾秒或幾分鐘進(jìn)行一次檢查。因此，這種傳感器模塊可以為整個系統(tǒng)節(jié)省大量的能源，而自身消耗較少。配備HVAC系統(tǒng)的建筑可以從這一原則中受益，因?yàn)榧词箾]有人在場，大部分能源也會被浪費(fèi)在供暖和制冷上。更糟糕的是，在許多情況下，這些設(shè)備會頻繁而長時間運(yùn)行。真正的智能應(yīng)該是，一旦該區(qū)域空出一段時間，這些系統(tǒng)就會停止使用。該功能在照明系統(tǒng)中逐漸普及，但在空調(diào)和其他設(shè)備（如顯示器、廚房電器、計(jì)算機(jī)、揚(yáng)聲器和音響系統(tǒng)）中尚未普及。用戶還可以從其他應(yīng)用程序(如電視)中的空置檢測中受益。。當(dāng)用戶指定時間內(nèi)沒有人在附近時，毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊會將電視切換到睡眠模式。這不僅可以節(jié)約能源，還可以延長顯示器的使用壽命。
雷達(dá)傳感器是低功耗智能家居的佳選擇。在所有可用的運(yùn)動測試解決方案中，雷達(dá)傳感器即使對小的運(yùn)動也有高的靈敏度，有些運(yùn)動甚至是看不見的。PIR傳感器在靈敏度方面無法與之競爭。此外，雷達(dá)并不像PIR傳感器那樣依賴人體熱量，因?yàn)樗且环N主動傳感技術(shù)。這確保了即使人們幾乎沒有移動也能被檢測到。但毫米波雷達(dá)大的優(yōu)點(diǎn)之一是可以通過非導(dǎo)電材料進(jìn)行檢測。紅外線、超聲波、攝像頭和其他基于圖像的傳感器必須在外殼上打開，但雷達(dá)傳感器可以完全隱藏在設(shè)備內(nèi)部。因此，您不必在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上做出任何妥協(xié)，并且可以避免額外的制造步驟和相應(yīng)的外殼修改成本。另一種可能性是基于攝像頭的運(yùn)動測試，如攝像頭、電視、筆記本電腦和其他已經(jīng)有圖像傳感器的設(shè)備。圖像系統(tǒng)的功耗非常高。此外，它們還需要良好的環(huán)境光和圖像處理來檢測視頻中的運(yùn)動，這進(jìn)一步增加了功耗。此外，隱私也是一個很大的考慮因素。
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