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公开课第54期笔记 | 如何赋能智慧生活?Socionext毫米波雷达传感器给出了“答案”

来源:爱集微

#集微公开课#

#索喜科技#

05-27 21:18

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集微网消息,集微直播间自开播以来获得了大量来自行业的关注与好评。其中“集微公开课”栏目联合行业头部企业,通过线上直播的方式分享精彩主题内容,同时设立直播间文字提问互动环节。集微网希望将“集微公开课”栏目打造成中国ICT产业最专业、优质的线上培训课程,深化产教融合,助力中国ICT产业发展。

第五十四期“集微公开课”于5月26日上午10:00直播,索喜科技(上海)有限公司市场经理张忠玲带来《毫米波雷达人体传感器赋能智慧生活》的主题演讲。从消费者需求出发,剖析毫米波雷达人体传感器如何赋能智慧生活,同时深挖国内外市场需求,并通过真实案例展示毫米波雷达人体传感器应用。

毫米波雷达传感器颇具优势,Socionext在该领域积淀深厚

对于毫米波雷达,有车一族并不陌生。如今的智能电动汽车上,一辆车要搭载多颗毫米波雷达。

而这几年,随着毫米波雷达技术的不断发展,它也陆续进入到我们更多的生活中。尤其伴随万物互联时代的到来,智能家居以及智慧生活已经成为众多终端消费者的向往,市场前景十分可观。根据MarketsandMarkets发布的市场调研报告,全球智能家居市场规模预计将从2020年的783亿美元增长到2025年的1353亿美元,在预测期内的年复合增长率为11.6%。

在此趋势下,关键是如何实现更加主动的智能服务。Socionext(索喜科技)作为科技赋能者,给出了答案,Socionext将毫米波技术应用在人体感知传感器上,将为智能家居、智慧生活实现主动智能带来更多科技体验。

纵观市场,目前市面上常见的人体感应传感器有毫米波传感器、红外、激光ToF、超声波等。

通过对比发现,毫米波传感器在智能家居的人体感应运用上有显著优势:一是可检测毫米级别动作,目标输出信息较多,因此即使在人体静止时依旧感应灵敏,避免误判;二是环境灵活性高,毫米波雷达传感器不受温度、亮度、湿度和光线波动等周围环境影响;三是可以提高产品外观设计美感,安装时无需在产品表面钻孔。

除了上述优势外,对比目前智能家居市场上最为主流的方案——红外传感器,毫米波雷达传感器在感知距离较远时辐射角度更广,能够满足室内以及室外消费类产品的需求;其次,红外传感器在温度过高、强光照射的情况下可能会“罢工”,很难去做一些误判的过滤,而毫米波传感器可以很好地克服这一点;最后,毫米波传感器赋予设备感知、检测和互动能力的同时还能保护隐私。

因此,毫米波传感器已成为红外传感器的有力竞争者。需要指出的是,市场普遍认为,被人们熟知的红外传感器最大的优势在于性价比高,但近年来随着市场对于传感器精准性的要求不断升高,要实现同等需求,红外传感器也必须与其他传感器搭配使用。因此,毫米波传感器会在部分应用中替代红外传感器,但是要把整个应用场景做得完善,还需要融合各类传感器才能为终端用户带来更好的体验。

成立于2015年的Socionext是一家颇具资历的半导体设计公司,整合继承了日本最大的两家IDM——富士通和松下的半导体部门的主要半导体产品,有着非常深厚的历史沉淀和技术积累。

Socionext的毫米波雷达传感器采用RF-CMOS技术,公司在RF-CMOS领域积淀很深2015年基于富士通和松下半导体原先的传承继续深耕,同时几经迭代打造先进工艺,逐渐在无线电波传感器、卫星通信微波等领域推出RF-CMOS产品线。2017年,面对潜力巨大的智能、智慧市场,Socionext推出第一颗基于领先的RF-CMOS技术研发的低功耗毫米波雷达传感器,2019年开始在中国市场大规模推广。

Socionext的毫米波雷达产品阵容强大,未来将持续推出60GHz系列产品

作为RF-CMOS传感器全球领先供应商,在这几年的时间里,Socionext开发并在市场上推广了多款低功耗24GHz和60GHz毫米波雷达传感器,这些24GHz与60GHz毫米波传感器可实现1D、2D以及3D的感知。具体来看,1D可进行距离测算和感知是否有人存在;2D在1D的基础上增加测算方位、行动轨迹等功能;3D则可以感知人的姿势、隔空手势操作等。

Socionext Radar Sensor Solutions Roadmap

Socionext毫米波传感器具有三大优势:一是低功耗,可以用电池驱动,简易安装;二是小封装,缩小BOM并降低成本;三是一体化,产品的天线内置在芯片内部,不需要客户自己进行天线校准,降低了技术门槛,减少了客户的研发成本投入以及BOM成本。

落实到具体的产品阵容,在24GHz毫米波雷达传感器中,尤为值得一提的是具备2D功能的SC1233。该款传感器采用9x9x1mm紧凑型封装,内置有运动、距离检测等算法和多个收发天线,减少了客户的开发工作量和BOM成本。同时,它无需外部后端处理,与MCU配对,还可以进行2D角度检测。此外,它可以检测正前方 8m, 120° FOV 宽检测区域,适合于人、动物安全检测和监控应用。另外,还具备功耗低的特点(在人体检测应用占空比为0.1%的条件下,其平均功耗仅为0.5mW),可用于电池供电的小型IoT设备。

至于60GHz毫米波雷达传感器,产品线均能覆盖2D感知,特点和上述SC1233有较多类似,但测距范围更广,可以检测正前方10m, 120° FOV 宽检测区域。另一款高集成度的60GHz 3D毫米波雷达传感器,和上述产品相比,封装更紧凑,7.0x 7.0mm,可实现更精准的以动物体方位角、仰角、和距离进行检测,同时可以检测手在三维空间中的位置,实现3D检测,适用于隔空手势,此外,检测跌倒、呼吸、心跳等可以赋予产品更丰富的功能。

未来,Socionext还将继续深耕毫米波雷达传感器领域,持续投入产品研发,预计于近期内推出一款符合车规级的60GHz毫米波雷达产品。

Socionext毫米波传感器应用场景广泛

得益于上述优势,毫米波传雷达感器这几年广泛活跃在智能家居市场。更重要的是,近年来终端用户对于用户体验重视的程度逐渐上升,同时他们对于产品精准度的要求也越来越高,所以毫米波雷达逐渐开始得到市场认可,并陆续渗透。Socionext毫米波传感器的应用场景广泛,可用于室内、室外,包括智能电视、智能空调、智能马桶、智能人体传感器、电子门铃等。

智能电视:通过毫米波雷达可实现节能功能,即电视前面有人可以选择自动打开电视,若前面无人可以选择关闭电视,同时配合算法可以做到更高精度呼吸、心跳的探测,检测用户是否入睡,如果入睡大概在10分钟之后,可以选择关闭电视,让电视更节能省电。

智能空调使用人体感应传感器、语音控制等个性化细节,红外方案在空调温度过高或过低时可能会发生“罢工”的情况,且识别不够灵敏。而搭载毫米波传感器的智能空调可实时监测人体移动,根据人与空调的远近距离改变出风的方向与速度。

智能马桶其智能化在于当有人靠近马桶时自动打开马桶盖,提前为用户做好如厕准备,以及后期的加热、冲洗、烘干等功能。同时搭载毫米波传感器的智能马桶也避免了误判的尴尬,例如主人只是路过卫生间、家里的宠物靠近时马桶也会自动掀盖等情况。

智能开关/中控:语音识别曾是开关的主流方案,不过其每个设备都需单独设置“语音指令”的操作较为繁琐,毫米波传感器方案能通过人体感应、简单手势识别等控制设备,且在安装时无需在产品表面钻孔,其产品已迅速抢占市场。同时,毫米波传感器在算法的迭代上会持续输出更丰富的用户体验,通过OTA的升级让用户家庭中的产品越来越“聪明”,从而更靠近真正的智能生活。

以上这些在室内的应用,国内外的厂商已在市面上推出了相应的产品。

在室外的电子门铃领域,目前常见的红外人体感应方案误触发频率高,以往的摄像头方案耗电量大,红外方案无法准确识别人和动物,室外环境复杂时会频繁产生误触,所以无法实现电池供电方案。Socionext的毫米波传感器则可以精确地测算出人或物体的角度和距离,如果只是经过,加之与红外的联动,可识别到人的运动轨迹,并且极大的减少了误触发的痛点。此外,Socionext的CMOS-RF电路设计技术,有效降低了BOM成本和功耗,可以在保持最佳电池寿命的同时实现极其准确和快速的读数。

与此同时,对于疫情之下长时间居家办公的人体活动频率检测、养老看护、婴儿体征检测等新兴应用场景,Socionext也在继续深挖毫米波雷达传感器技术瓶颈,通过毫米波雷达传感器实现检测老人是否跌倒,呼吸心率是否异常;实时监测婴幼儿呼吸心跳等生命体征,在保护用户隐私的同时守护用户身体健康、生命安全。

此外,毫米波雷达应用也可以“进入”车内。在智能座舱中,搭载有毫米波雷达传感器的行车记录仪可以监测停车时发生的意外情况,通过毫米波雷达传感器,在检测到移动物体后提前打开摄像头,解决了相机开机延迟导致无法记录,以及传统行车记录仪循环录制耗电等问题。其他车内应用还包括备受全球关注的儿童/宠物车内遗留场景监测,毫米波雷达传感器可以通过精准探测心跳和呼吸等生命体征,检测儿童或宠物是否被单独留在危险炎热的车辆中,避免事故发生的同时保护用户隐私,以及驾驶员状态如血压、心率等的体征监测,车载显示屏隔空手势操作等新兴应用场景,使汽车更智能化,大幅提升驾乘体验。

自2019年第三季度在中国区大力推广毫米波雷达传感器方案以来,Socionext见证了智能家居市场的快速发展,随着终端应用的玩家不断增多,技术引领势必主导市场格局的改变,毫米波雷达扮演的角色也将愈发重要。Socionext期望通过公司的毫米波雷达传感器解决方案丰富目前智能家居带给的用户体验,将毫米波雷达推广至智慧医疗、健康监测、人机交互、姿态识别等更高阶应用。未来,公司还将继续携手更多国内外厂商共同打造更为完善的智慧生活生态。

责编: 干晔

杜莎

作者

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邮箱:dusha@lunion.com.cn

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无畏红尘中打滚,有破有立

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