導(dǎo)讀:當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于跨界融合、加速創(chuàng)新和深度調(diào)整的歷史時(shí)期,毫米波雷達(dá)傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要部件,因準(zhǔn)確度高、對運(yùn)動(dòng)敏感、抗環(huán)境干擾、保護(hù)隱私、體積小、功耗低等優(yōu)勢,已被廣泛應(yīng)用在智能家居、智慧樓宇、企業(yè)數(shù)字化管理、智慧零售、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。巍泰技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)通過運(yùn)動(dòng)感知、數(shù)據(jù)收集、多傳感器融合與無線傳輸組網(wǎng)技術(shù),可在多種應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)數(shù)字化感知與信息匯聚,對物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建和推廣具有促進(jìn)作用。
一、毫米波雷達(dá)頻段
毫米波雷達(dá)指的是工作在毫米波波段的雷達(dá)。毫米波的波長范圍是1-10mm、其對應(yīng)的頻率為30-300GHz。常用的毫米波雷達(dá)頻段為24GHz、60GHz和77GHz這三個(gè)頻段,其中24GHz的波長是1.25cm,但是業(yè)界也依然稱之為毫米波,60GHz波長是5mm,77G的波長是3.9mm。頻率高對應(yīng)的波長短,其測量分辨率和精確度高。
24GHz,60GHz,77GHz毫米波雷達(dá)區(qū)別對比精度更高的77GHz毫米波雷達(dá)主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域;24GHz毫米波雷達(dá),相比77GHz毫米波雷達(dá)性能會差一些,但是其各方面性能比較成熟,而且成本較低,適用的領(lǐng)域會更廣,例如智能家居、智能家電、智能衛(wèi)浴、安防、農(nóng)業(yè)等精度要求不高的工業(yè)、消費(fèi)領(lǐng)域;60GHz毫米波雷達(dá)可以彌補(bǔ)24GHz毫米波雷達(dá)帶寬受限、精度不足、對運(yùn)動(dòng)物體的感測有局限等問題,在工業(yè)、消費(fèi)市場,獲得更為亮眼的表現(xiàn)。2021年我國工信部發(fā)布的《汽車?yán)走_(dá)無線電管理暫行規(guī)定》把76-79GHz頻段專門規(guī)劃用于汽車?yán)走_(dá),并限制了其他地面雷達(dá)對該頻段的使用,為保證毫米波雷達(dá)在探測精度、距離、范圍內(nèi)提供比60GHz毫米波雷達(dá)更為優(yōu)秀的功能處理,國內(nèi)部分廠家在80~81GHz頻段也有布局,將來在工業(yè)、消費(fèi)市場,尤其是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的表現(xiàn)也不容小覷。
二、毫米波雷達(dá)技術(shù)優(yōu)勢
毫米波雷達(dá)與其他傳感器的技術(shù)對比毫米波雷達(dá)不容易受環(huán)境(溫度光線等)的影響,能夠穿透塑料、墻板和衣服等非金屬材料。此外,與其他傳感器相比,毫米波雷達(dá)不僅可以偵測到對象是否存在,還可以確定移動(dòng)物體的方向、速度、距離,甚至可以根據(jù)天線配置確定移動(dòng)物體的準(zhǔn)確位置,這些高精度的數(shù)據(jù)和豐富的信息,無疑會為毫米波雷達(dá)在工業(yè)和消費(fèi)市場,特別是與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域贏得新的發(fā)展空間。
三、物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)的應(yīng)用
為滿足中國工業(yè)和消費(fèi)市場自動(dòng)化需求不斷提升和發(fā)展,巍泰技術(shù)加大物聯(lián)網(wǎng)感知雷達(dá)傳感器的應(yīng)用布局,推出了適用于智能家居、智慧樓宇、企業(yè)數(shù)字化管理、智慧零售、安防監(jiān)控等多領(lǐng)域多場景的物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)WTR-812,基于毫米波的線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)芯片,綜合 FMCW、MIMO、DBF 等技術(shù),WTR-812通過對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)人員反射電磁波的計(jì)算分析,可準(zhǔn)確判斷目標(biāo)人員是否進(jìn)入所設(shè)定的監(jiān)測區(qū)域內(nèi),統(tǒng)計(jì)輸出各區(qū)域內(nèi)監(jiān)測到的目標(biāo)人員數(shù)量,并獲取目標(biāo)人員當(dāng)前的速度、位置和方向,實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤。同時(shí),技術(shù)創(chuàng)新帶來的物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)在體積、成本上的瓶頸突破,疊加上半導(dǎo)體公司基于CMOS單芯片解決方案的量產(chǎn)實(shí)現(xiàn),巍泰技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)在工業(yè)、消費(fèi)市場,尤其是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的使用得以加速。
1、物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)在智能家居中的應(yīng)用
目前,在智能家居領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中往往使用視頻監(jiān)控或者紅外傳感用于全屋感知,但視頻監(jiān)控涉及到人員隱私,而紅外人體感應(yīng)只能用于判定人員有無狀態(tài),難以獲取人員精確的位置信息。無隱私風(fēng)險(xiǎn),打破空間限制的物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)可作為獨(dú)立式或內(nèi)置式傳感器,用于采集人員真實(shí)存在情況、位置、方向等信息,實(shí)現(xiàn)存在感知、軌跡追蹤、跌倒檢測、體征監(jiān)測、睡眠監(jiān)測、姿態(tài)判斷等,與全屋照明設(shè)備、環(huán)境設(shè)備以及家電設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng),如智能音箱、智能空調(diào)、智能手表、燈具、電視屏、自動(dòng)門、攝像頭、馬桶、水龍頭、床、鎖、門鈴、風(fēng)扇、掃地機(jī)器人、面板、中控屏、人機(jī)交互等智能家居設(shè)備。
2、物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)在智慧樓宇中的應(yīng)用
作為人體和運(yùn)動(dòng)感知傳感器,物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)可以對區(qū)域內(nèi)的人員有無、數(shù)量、位置進(jìn)行精準(zhǔn)的感知,并以此為依據(jù)去控制照明、空調(diào)新風(fēng)等系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)更高效的節(jié)能,并融合多種傳感器實(shí)現(xiàn)多元信息感知,實(shí)現(xiàn)無線感知與互聯(lián)互通。
(1)照明設(shè)備調(diào)控
當(dāng)毫米波雷達(dá)監(jiān)測到目標(biāo)人員進(jìn)入可照明區(qū)域內(nèi),將感知到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息推送到管理平臺,進(jìn)行處理后下發(fā)命令數(shù)據(jù),智能開關(guān)設(shè)備接收到命令數(shù)據(jù)后,通過繼電器電路控制,實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)控。甚至可以根據(jù)各個(gè)監(jiān)測分區(qū)的目標(biāo)人員丟失/新增情況,判斷是否發(fā)生跨域事件,若發(fā)生跨域事件,則將該跨域的目標(biāo)人員信息繼承到新區(qū)域中相應(yīng)新增的點(diǎn)位上,執(zhí)行跟隨照明等效果。
(2)空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)調(diào)控
智慧辦公系統(tǒng)定時(shí)采集各個(gè)毫米波雷達(dá)上報(bào)的目標(biāo)人員位置、數(shù)量信息數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為全場景坐標(biāo)數(shù)據(jù),將全場景坐標(biāo)數(shù)據(jù)記錄在全場景模型中,不僅能感應(yīng)人員存在,還可以根據(jù)目標(biāo)人員位置信息,跟隨人員的移動(dòng),來判斷空調(diào)出風(fēng)方向、角度;根據(jù)人員數(shù)量調(diào)控辦公室全場景空調(diào)的送風(fēng)量、溫度,以及新風(fēng)系統(tǒng)的輸送量等。
(3)多元信息融合感知
毫米波雷達(dá)還可配合攝像頭、溫濕度傳感器、煙霧傳感器等設(shè)備使用,將辦公空間感知和多元信息結(jié)合,打造一個(gè)多元信息融合感知空間。
3、物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)在企業(yè)數(shù)字化管理中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)企業(yè)數(shù)字化管理主要體現(xiàn)在存在感知、軌跡跟蹤、人數(shù)統(tǒng)計(jì)等多元信息的采集聯(lián)動(dòng)會議室照明、顯示、投影儀、空調(diào)及遮陽等職能系統(tǒng)。根據(jù)會議室使用狀態(tài)與實(shí)時(shí)人數(shù),動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備開關(guān)、空調(diào)溫度、清潔時(shí)間等,避免人為疏忽造成的資源浪費(fèi),又可以減少行政人力支出費(fèi)用。
(1)會議室占用情況監(jiān)測
在會議室預(yù)約時(shí)間內(nèi),若毫米波雷達(dá)未探測到會議室人員存在,會聯(lián)動(dòng)智能系統(tǒng)自動(dòng)釋放會議室資源,確保會議室資源的高效利用。
(2)會議設(shè)備喚醒與關(guān)閉
當(dāng)毫米波雷達(dá)感知到會議室有人時(shí),燈光、投影儀、顯示屏、空調(diào)、窗簾等設(shè)備自動(dòng)開啟,避免會前復(fù)雜的設(shè)備開啟操作流程,便于參會人員立即進(jìn)入會議狀態(tài);會議結(jié)束后,雷達(dá)感知到會議室無人時(shí),聯(lián)動(dòng)智能系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉會議室相關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)能。
(3)會議室實(shí)時(shí)人數(shù)統(tǒng)計(jì)
通過毫米波雷達(dá)統(tǒng)計(jì)的參會人員數(shù)量,聯(lián)動(dòng)智慧會議室系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)至適宜的溫度;智能系統(tǒng)綜合參會人員數(shù)量、會議室使用頻次、時(shí)長,幫助合理安排清潔打掃時(shí)間,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生管理精細(xì)化。
4、物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)在智慧零售中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)包括閘機(jī)、紅外、Wifi探針、視頻等,物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)相較于閘機(jī)客流統(tǒng)計(jì),使用成本較低、安裝維護(hù)方便;相較于紅外客流統(tǒng)計(jì),監(jiān)測范圍更大,可同時(shí)監(jiān)測多個(gè)(并排)移動(dòng)目標(biāo);相較于WIFI探針客流統(tǒng)計(jì),不受設(shè)備安裝環(huán)境影響,計(jì)數(shù)更為準(zhǔn)確;相較于視頻客流統(tǒng)計(jì),不會采集視頻圖像,有效保護(hù)個(gè)人隱私,規(guī)避隱私投訴風(fēng)險(xiǎn)。
基于物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)采集的客流、位置、熱區(qū)等信息,通過客流統(tǒng)計(jì),可輔助招商部門運(yùn)營決策,決定店面租金水平;通過熱區(qū)域分析,幫助進(jìn)行廣告投放以及費(fèi)用收取抉擇;通過高峰時(shí)段客流監(jiān)測,在客流高度密集時(shí)段,合理安排管理工作,并作出安全防范;通過客流爬樓率分析,觀測店面客流量分布情況,相對應(yīng)調(diào)整入駐商家,提高光顧率;通過不通區(qū)域客流分布情況分析,做好商品陳列,并結(jié)合銷售情況,做好選品安排;通過對周末、節(jié)假日與日常客流變化規(guī)律的比對分析,合理的安排促銷打折等銷售活動(dòng),以及新品展銷等活動(dòng),充分的利用客流高峰期等。
5、物聯(lián)網(wǎng)毫米波雷達(dá)在安防監(jiān)控中的應(yīng)用
盡管攝像頭目前是這一領(lǐng)域的主流方案,但個(gè)人隱私也一直是伴隨著視覺解決方案的敏感話題。因此,在特定的場合物聯(lián)網(wǎng)毫米波人員監(jiān)測雷達(dá)可以作為一個(gè)替代方案,代替攝像頭去進(jìn)行人員監(jiān)測、流量分析、入侵檢測等工作。此外,采用“攝像頭+毫米波雷達(dá)”相互聯(lián)動(dòng)的解決方案,還可增強(qiáng)原有方案的性能和可靠性,有利于實(shí)現(xiàn)更高的識別率、更低的誤報(bào)率、更低的人工成本。
四、結(jié)語
在智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢下,智慧城市、智慧安防、智能交通、智能家居、智慧樓宇等加速落地,對于“萬物互聯(lián)”的需求進(jìn)一步提升,毫米波雷達(dá)必將迎來了更大機(jī)遇。未來,巍泰技術(shù)毫米波雷達(dá)將與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好融合,在應(yīng)用端、管理端帶來更高效、更差異化的功能處理,幫助實(shí)現(xiàn)更多領(lǐng)域、更多場景人、設(shè)備、空間的無線感知與互聯(lián)互通,加速推薦物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與跨界融合。
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