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毫米波雷达针对智慧楼宇和智能家居应用场景提供更精准的感测方案

2020-8-18 15:33:40 显示全部楼层
本文由Steve Gu撰写,采访了来自英飞凌和艾睿电子的两位毫米波雷达感测技术专家,就60 GHz毫米波雷达传感器和相关模组方案及应用场景进行了深入交流。现以问答的形式整理归纳如下,为读者展示出毫米波雷达感测技术在智慧楼宇和智能家居应用领域的高精度解决方案。



接触式传感技术有很多种,包括红外、超声波和毫米波等,其中毫米波作为一种精度更高的传感和检测技术,可以检测物体,提供物体的距离、速度和角度信息。其工作频谱范围为 30GHz 至 300GHz,具有较小的波长,因此可以提供亚毫米的测距精度。此外,毫米波能够穿透塑料、墙板和衣服等特定材料,并且不受雨、雾、灰尘和雪等环境条件的影响。

毫米波雷达传感器使用毫米 (mm) 范围的波长发送信号,这是电磁谱中的短波长,因此处理毫米波信号所需的系统组件的尺寸可以做到很小,这是该技术的主要优势之一。短波长的另一个优势是分辨率高。在 60-64GHz和76-81GHz 的频率下,将距离解析为波长的毫米波系统精度可达到毫米级。

可用的毫米波频段包括24GHz、60GHz、77GHz和120GHz,其中应用最为广泛的是24GHz。77GHz频段现已广泛应用于汽车ADAS和自动驾驶,但在非汽车应用领域受到严格限制。在工厂自动化、楼宇自动化、城市交通管理,以及新兴的需要人机交互的场合,比如智能家居和IoT应用领域,60GHz成为最佳选择。

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《电子工程专辑》主分析师顾正书最近采访了来自英飞凌和艾睿电子的两位毫米波雷达感测技术专家,就60 GHz毫米波雷达传感器和相关模组方案及应用场景进行了深入交流。现以问答的形式整理归纳如下,为读者展示出毫米波雷达感测技术在智慧楼宇和智能家居应用领域的高精度解决方案。

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英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部总监梁锦文(Calvin Leung)

雷达感测技术在汽车电子/工业领域的应用已经非常广泛, 请分享一下毫米波雷达感测技术在IoT/智慧城市/智能家居等应用领域的发展趋势和前景?

如今,传感器在为人与设备之间的交互中发挥着重要作用。这种交互往往取决于对不同来源信息的判读及融合。机器还不能读懂我们的思想,也无法全面掌握正确评估既定情境所需的信息。因此,我们必须明确地告诉设备,我们希望它们做什么。而这种方式既不方便又浪费时间。

受人类触觉感知能力的启发,英飞凌的直观感应解决方案旨在尽可能地简化人与设备之间的交互。基于整体化的思路,我们将不同的传感器与先进的软件相结合,模仿人类的感观能力,从而能够更加全面地探测周围的世界。通过将多个智能传感器组合成一套连贯的智能系统,我们的直观感应解决方案可简化复杂的技术流程,让人与设备之间的交互变得轻松无比。这些智能设备能够直观地感知周围的世界,以确定它们应当和需要做什么。

雷达可赋予物体“眼睛”。英飞凌的XENSIV™ 60 GHz雷达芯片能够让物体具备情境感知能力,彻底变革人机界面,助力实现我们的直观感应理念:让物体(设备)具备人的感官。由于采用行业领先的技术,英飞凌的XENSIV™传感器极其精准,是汽车、工业和消费品等各种应用场景的完美搭档。

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凭借小巧的外形和极低的功耗,英飞凌高度集成化的雷达传感器解决方案为许多应用带来了创新的直观感应功能。事实证明,在消费电子、医疗保健、监控、驾驶辅助和工业应用中,雷达是用于短程定位和生命体征追踪的最有效传感器技术。

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雷达不仅支持现有的应用,还具备实现全新应用的功能。它能测量速度、距离和角度——包括水平视角和垂直视角,从而实现精准的3D映射和位置追踪。

毫米波雷达技术相比其他感测技术有什么优势?

毫米波雷达技术能够助力实现众多新的智能家居应用。想象一下,您拥有一个聪明智慧的家,其中的设备能够想您所想,并作出相应的反应。想想那些总是知道您在哪个房间的扬声器,还有当您进入房间时自动打开、离开房间时自动关闭的灯,以及在您接近时就能启动的设备。

高度精准的、基于雷达的存在检测解决方案可助力所有上述场景甚至更多目标的实现!直观感应产品能让智能设备检测是否有人在视野范围内,并与此人进行直观地互动。

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以上是60GHz毫米波雷达跟其它非接触式感测技术的优劣对比。无论是细微移动的检测、距离配置、墙壁穿透力、抗灰尘/潮湿和温度性能,还是集成度级方案尺寸,60GHz毫米波雷达都有很好的性能表现。

请介绍一下英飞凌的毫米波雷达技术,相比其他友商的技术方案有那些优势?

英飞凌基于雷达的存在检测解决方案可检测规定的范围内是否有人存在。在我们XENSIV™  60 GHz雷达及其基于雷达的存在检测算法的助力下,该解决方案能以极高的精度检测人体运动状态,甚至可以捕捉到极其细微的人体动作。

雷达探测范围可以进行个性化地配置,探测距离最远可以达到5米。像以前那种必须大力挥手才能把灯打开的情况,或者四处走动才能让灯一直亮着的日子已经成为过去。

XENSIV™ 60 GHz雷达能以一定的角度在不超过设定距离的范围内持续追踪目标。下图阐释了雷达在规定范围内检测目标时所发挥的功能。

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艾睿电子亚太区科技工程副总裁尹俊民(Jacky Wan)

请分享一下英飞凌和艾睿合作推出的毫米波雷达模块方案

Infineon与Arrow的合作建立在彼此核心优势的基础之上。 Infineon 提供领先的 60 GHz 雷达芯片和软件算法, 用于打造传感器系统解决方案。Arrow 已经建立了模块制造商网络、应用专业知识和庞大的客户群,能够提供雷达模块的推广机会,以最大限度地提高性能成本。


我们的优势在于能够提供完整的雷达模块解决方案, 该解决方案易于使用,且具有强大的稳定性和可靠性,能够达到支持最终客户的目的。这种业务模式能够帮助客户优化业务机会并获得技术支持,进而快速将产品推向市场。

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9月8日,英飞凌人机交互和智能建筑应用市场经理李国豪、腾讯云建筑生态运营总监、维锐科技CEO、Aspencore 资深产业分析师将共同直播探讨分享雷达技术在实现智能楼宇设备联动的优势,立即报名!

9月10日,英飞凌专家吴伯毅将进行直播分享毫米波雷达应用非接触式感知与控制,立即报名!


更多直播主题,请查看9月7-11日英飞凌电源与传感系统云端大会!


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电子阔少

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