全球首款超低功耗PCR(脈沖相干)雷達傳感器生產(chǎn)廠商瑞典Acconeer,聯(lián)合其中國區(qū)代理商BEYD(佰譽達科技)發(fā)布其最新開發(fā)套件XC112/XR112以及PCR雷達傳感器A1。產(chǎn)品采用Aip封裝技術(shù),在60GHzISM頻段內(nèi),把包括天線在內(nèi)的所有組件都集成在一顆面積僅29mm2的芯片內(nèi);產(chǎn)品由于把脈沖雷達低功耗的優(yōu)勢與高準確度的相干雷達相結(jié)合,使得產(chǎn)品功耗低至0.2毫瓦,隨著新型低功耗、芯片化PCR雷達傳感器的誕生,PCR雷達傳感器技術(shù)在各種智能設(shè)備和消費類電子產(chǎn)品中的應用將成為一種必然趨勢。
AcconeerPCR雷達傳感器工作頻率是60GHz毫米波,毫米波可以精確測距、可以識別物體材質(zhì),毫米波雷達感知是一種無線感知技術(shù)。通過分析接收到的目標回波特性,提取并發(fā)現(xiàn)目標的位置、形狀、運動特性和運動軌跡,并且可以進一步推斷目標和環(huán)境的特征。其作用類似于人類的眼睛和耳朵。
Acconeer超低功耗PCR雷達傳感器開啟芯片化時代
與其它傳感器相比,雷達感知具有許多獨特的優(yōu)勢。例如,與視覺傳感器相比,雷達不受光線明暗的影響,具有穿透塑料等遮擋物的能力,可以更好地保護個人隱私,也方便做產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件設(shè)計;與超聲波技術(shù)相比,雷達感知的距離更遠,不受環(huán)境影響,而且不會對人和動物造成傷害。PCR雷達傳感器技術(shù)可以支持非常豐富的應用場景,下面列舉幾個常見運用領(lǐng)域。
智能家居
以智能家居場景為例,PCR雷達傳感器可以被用于開關(guān)控制、入侵檢測、智能門禁等方面,方便大眾生活;在音響系統(tǒng)中,雷達能夠探測到某一區(qū)域的人與音響之間的距離,從而調(diào)整音響在某個區(qū)域的聲音大小;在空調(diào)系統(tǒng)中,雷達可以根據(jù)人的遠近,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度;當雷達探測到吹風機離頭發(fā)太近時,還可以自動調(diào)節(jié)吹風機的溫度,PCR雷達還可以用在電動工具中檢測轉(zhuǎn)孔深度;掃地機器人懸崖檢測、地毯識別等。
呼吸心跳監(jiān)測
呼吸和心跳是非常重要的人體生命體征,可以借助PCR雷達傳感器技術(shù)進行檢測。與傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備或可穿戴設(shè)備相比,利用雷達探測人體體征非常便捷,無需受檢測者穿戴任何設(shè)備,從而實現(xiàn)非接觸式的檢測。該技術(shù)可以被應用在人的檢測,睡眠監(jiān)測和情緒管理等場景中,并結(jié)合兒童或老人的家庭看護等應用發(fā)揮重要作用。
手勢識別交互
人機交互是雷達技術(shù)的另一個重要應用領(lǐng)域,如手勢識別交互。利用雷達采集的IQ信息,雷達可以很好地展現(xiàn)手的動態(tài)運動特性,并可以從不同的角度觀測手的運動。另外,從雷達反射回波的幅度形狀等信息中也可以得到手勢的散射特性。處理算法結(jié)合這些特征,可以很好地復現(xiàn)手勢。
智慧停車管理
目前常見的城市智慧停車管理,大多數(shù)采用地磁和超聲波,部分廠商采用24GHz微波+地磁,單純的地磁檢測容易產(chǎn)生磁場背景失效問題,需要增加一個24GHz微波雷達做輔助檢測,市面上的24GHz微波雷達功耗普遍較高,大大降低整個產(chǎn)品的使用期限;也有廠商采用超聲波,但超聲波容易受環(huán)境影響,抗干擾能力較差,功耗也高。而PCR雷達傳感器就完美解決了以上問題,功耗低至微瓦、可以識別車和人(材料識別)、可以識別大小車(信號強度不同),不受環(huán)境影響,穩(wěn)定可靠。
智慧垃圾收集管理
我們生活的城市中,垃圾收集與處理一直是令人頭疼的問題,一是很難有效監(jiān)控投放垃圾桶是否已經(jīng)填滿,二是難以做好垃圾分類。PCR雷達傳感器利用低功耗、電池供電的方式來精確測距解決這個問題,并且因為不同材質(zhì)對雷達波的吸收反射不同,可以區(qū)分垃圾種類,豐富了垃圾管理的多種可能性。
智慧水文/智能井蓋
城市各類明渠、管網(wǎng)水位監(jiān)測一直以來采用傳統(tǒng)的超聲波液位計或者雷達液位計,體積較大、功耗較高,并且在一些特殊情況下安裝難度較大,成本也高,不利于于密集布點監(jiān)測,而PCR雷達傳感器體積小、功耗低、成本低廉,可以采用電池供電以及NB-IOT傳輸數(shù)據(jù),可以安裝在井蓋下、下水道內(nèi)、排水管內(nèi)、大大降低了安裝難度和布點成本,使管網(wǎng)的密集布網(wǎng)監(jiān)測成為可能。相信將來,在倉庫、儲罐、館藏、河流大壩水位、水塔液位、水燃汽管道監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,這類低功耗測距產(chǎn)品也必將大受歡迎。
智慧橋梁/軌道監(jiān)測
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一日千里的發(fā)展,橋梁、軌道等工程安全監(jiān)測日益受到關(guān)注。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預測,我國橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護,未來將是一個每年數(shù)千億元的大市場。PCR雷達傳感器被用于監(jiān)測橋梁的裂痕、橋梁通行車輛計數(shù)等,低功耗供電、可以方便的安裝在橋梁的各個位置。
多傳感器的融合
在雷達傳感器與其它傳感器的融合方面,通過結(jié)合不同傳感器的優(yōu)勢,實現(xiàn)更可靠的判斷。舉個具體的例子,雷達和視頻傳感相結(jié)合,相機在檢測玻璃時會有困難,而雷達卻能檢測到。視頻在光線不好的時候不能準確測距,而PCR雷達傳感器卻可以做精度毫米級的測距,兩者相結(jié)合,可以更可靠地支持避障、面部識別等應用。
PCR雷達傳感器引領(lǐng)了雷達技術(shù)的變革,大大降低3D類傳感器端成本、功耗的同時提高了產(chǎn)品的適用性,相信越來越多的創(chuàng)新運用將會被探索出來改善我們的生活。