作者：德州儀器 Keegan Garcia

如果樓宇能夠實現真正的智能化，那將會為我們的生活帶來怎樣翻天覆地的變化？試想如果在一座商業建筑里，可以知道人們的位置、去向以及他們是否安全等信息，建筑系統可能會因此徹底改變。攝像機只有在需要時才會開啟錄制功能；照明和暖通空調（HVAC）系統可以根據實際使用情況更高效地工作；如果電梯中的人太多，電梯可以跳過在特定樓層的停頓。又想象一下人們可以像“星際迷航”中一樣，想要穿過自動門時，門就會自動打開。

正如智能自主技術（包括自動駕駛汽車，無人機和機器人）將徹底改變人們和物體移動的方式一樣，未來的建筑將使用智能傳感器來自動調整系統，從而提高效率及舒適性并減少浪費。監測人們的位置并跟蹤他們在室內外的行動是一項關鍵的感測功能，這可提高系統的智能化程度，創造未來的智能、高效、自動化建筑。

當今樓宇自動化領域的感測技術包括被動紅外（PIR）、攝像機和主動紅外（激光雷達、三維飛行時間）等，這些技術在準確性、隱私性、環境穩健性和系統復雜性方面都面臨著挑戰，使其無法有效地滿足真正智能化的要求。

TI的毫米波（mmWave）技術創建了基于雷達的傳感器，可以克服樓宇自動化中感測方面的難題。TI的毫米波技術可以提供感測范圍內物體位置和速度信息的點云。由于該技術使用高射頻，因此感測功能對于各種挑戰性戶外條件如強光、黑暗、霧氣、煙霧和降水等依舊穩健。該技術還可透過塑料和干墻進行感測，因此可以隱藏在某些設備中，或實現更潔凈的工業設計。

TI的毫米波傳感器還可以滿足室內人數統計應用的要求。圖1展示了毫米波傳感器的輸出示例，該傳感器忽略了桌椅并同時跟蹤了多個人的位置。

圖 1：由毫米波傳感器產生的室內位置輸出示例，該傳感器同時追蹤多個人相對于地面上所示的兩個框的位置

利用集成的硬件處理和TI IWR1642毫米波傳感器板載的DSP內核，可實現完整的邊緣處理，而無需使用復雜的系統拓撲或成本高昂的外部處理器。

在人數統計樣品中（參見圖2中的框圖），IWR1642管理著所有用來追蹤和統計的軟件。無需外部處理器， 在樣品中僅一個PC被用于可視化和配置。

圖 2：采用IWR1642的人數統計樣品中包含了所有在IWR1642上人員追蹤和靜態雜波清除所需的處理和運算，降低了系統的復雜性，且無需使用外部處理器

采用毫米波雷達傳感器的人員追蹤和統計參考設計顯示了該樣品的工作原理以及如何使用IWR1642評估模塊（EVM）對其進行復制。TI在毫米波軟件開發套件（SDK）和TI資源管理器上的人數統計實驗室中提供源代碼，其中包括所有基本軟件構建塊、庫和算法。該樣品甚至包含多個支持長達6米和14米用例的示例。

如果這些示例不完全符合您的用例要求，您可以使用圖3中顯示的內置配置工具或按照調諧指南來調整性能。

圖 3：在人數統計樣品中，您可以使用PC可視化工具配置區域和計算檢測區域；此工具基于MATLAB的源代碼在TI資源管理器中作為參考提供。

未來，我們會在TI IWR1642上采用C674x數字信號處理器（DSP），為樓宇自動化應用提供濾波和分類等其他算法。設想如果運動檢測系統可以忽略物體輪廓，比如樹木在風中移動或樹葉飄落在地面，或者將疾馳而過的動物與人進行分類。啟用邊緣檢測來確定是否應該跟蹤對象，此功能將減少樓宇自動化系統中的錯誤檢測。毫米波技術提供了范圍、速度、角度、尺寸和反射率方面的大量信息，可與板載C674x DSP一起使用從而在單芯片解決方案中實現這些功能。