人體存在傳感器毫米波雷達模塊為何能成為智能家居熱點,傳統雷達體積大,功耗高,測量目標遠離雷達,比如計算幾公里甚至幾百公里的飛機距離。隨著半導體技術的進步和自動駕駛的興起,毫米波雷達的尺寸逐漸變小。隨著消費品的蓬勃發展,毫米波雷達芯片的尺寸降至幾毫米。
眾所周知,傳感器行業一直是智能家居的細分行業,人體存在傳感器毫米波雷達模塊是傳感器子系統的新組成部分。為什么要深入討論毫米波雷達,主要是獨立的毫米波雷達傳感器和內置的毫米波雷達產品。2022年春天,特別是華為將獨立的毫米波雷達傳感器添加到全屋智能產品矩陣中,讓人們認為這是一個非常成熟的產品類別。
事實上,毫米波雷達并不是一項新技術。但對于整個住宅智能產業來說,從上游芯片的創新配套開發和終端產品的實際應用來看,確實是一個相對新穎的技術應用。未來,它也將是每個智能家居企業,特別是整個住宅智能企業必須掌握的技術應用。
眾所周知,人體存在傳感器毫米波雷達模塊已應用于智能駕駛、安全、無人機、醫療、工業控制、照明等成熟行業。從工業發展的角度來看,從汽車的普遍應用到家庭應用,毫米波雷達技術在整個住宅智能領域的應用才剛剛開始。主要是由于新型低功耗和小型傳感器的不斷發展,雷達正在應用于許多消費智能硬件中。人體存在傳感器毫米波雷達模塊實際上是智能家居實現全場景智能的必要技術應用,主要是由于消費者和產業鏈對更高精度判斷的需求,實現更好、更穩定的場景和產品體驗。
毫米波雷達通過微帶陣列天線向外發射毫米波(調頻連續波),接收目標反射信號,一發一收或一發多收。毫米波是指30~100的工作頻率GHz,波長在1~10mm電磁波之間的波長范圍與微波和遠紅外波重疊,使毫米波具有這兩個波譜的特點。電磁波的空中往返時間,納秒和皮秒。民用主波段為24GHz,60GHz,77GHz,79GHz。77GHz,79GHz主要用于汽車防撞雷達,檢測距離大于160m,可以全天候工作。目前,家庭領域主要用于五個家庭領域。5.8GHz,24GHz以及60GHz,市場上智能頭條統計推廣度高的是24GHz和60GHz。
人體存在傳感器毫米波雷達模塊主要通過向目標物體發送電磁波并接收回波來獲得目標物體的距離、速度和角度。波是光速,所以測量數據的反饋非常快。毫米波雷達測量了速度、運動方向、距離、角度、目標、行為姿勢、數量、微運動等大量數據,具有優異的抗干擾能力。在智能家居領域,歐美智能家居主要使用雷達進行空間交互和健康檢測,而不僅僅是傳感器照明聯動、空調聯動等。
2021年,Google推出的NestHub第二代,雷達傳感器安裝在前右上角,可以根據四肢和身體的擺動以及呼吸時身體的上下起伏,綜合分析睡眠質量,監測呼吸狀態,智能識別咳嗽和打鼾。
2022年初,Google聯合CTA(美國消費技術協會)發布了開放式雷達標準協議Ripple,即ProjectSoli雷達技術,定制達技術,Soli谷歌希望在設備的軟硬件端打開對雷達技術的支持。Soli芯片尺寸縮小到8x10mm,并將雷達、波束成型天線封裝成一套高度集成的應用技術方案,應用場景也得到了展。
目前,亞馬遜正在開發60GHz頻帶雷達裝置實現睡眠監測,不僅能識別睡眠姿勢,還能識別手勢操作,具體內置可能在智能揚聲器中。去年12月,亞馬遜也使用了它VayyarCare服務與AlexaTogether家長服務訂閱。
目前,現有技術中常用的全屋感知人的動作觸發往往采用視頻監控或紅外傳感。視頻監控涉及人員隱私,容易引起被監控方的抵觸,而紅外人體感應只能用于判斷人員是否處于狀態,難以獲取人員的準確位置信息。獨立人體存在傳???器毫米波雷達模塊,主要用于檢測和識別存在,可以了解人的真實存在、位置和方向、跌倒檢測、跟蹤等,并與照明設備、環境設備和家用電器聯動。毫米波雷達傳感器,可調角度、發射頻率和干擾,并有多個協議版本。當然,為了更穩定,一些終端品牌使用毫米波雷達+紅外雙應用,確保場景的準確觸發。
不僅是獨立的傳感器,甚至內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模塊成為智能硬件的熱點,如智能揚聲器、智能空調、智能手表、照明、自動門、相機、衛生間、水龍頭、床、鎖、門鈴、健康檢測、空調、風扇、掃地機、睡眠、面板、中央控制屏幕等智能家居設備,作為雷達傳感器內置或聯動應用的典型場景。
智能揚聲器:內置手勢控制和健康監測。
智能面板:雷達技術可內置手勢控制。
健康監測:無接觸式呼吸、心跳和血壓監測、24小時非入侵式無感檢測。
智能床:生命體征測量和多維睡眠監測。
掃地機:房間地圖繪制,路徑導航。
門鈴/鎖:感應人接近。
智能手表:當手靠近手表時,雷達會識別并啟動亮屏;手表軟件界面在切換手勢時也會輪回切換。
智能空調:跟隨人的移動,判斷出風口和溫度。
智能馬桶:感應自動加熱,自動沖洗。
風扇:人近軟出風,人遠強出風。