关于雷达和智能物联网的 11 个误解

发布时间：2023-11-17 00:00:00

　　雷达不仅仅适用于飞机和自动驾驶汽车。随着智能物联网设备变得更加智能，它们在大量应用中使我们的生活变得更美好、更高效、更安全、更有保障。随着可能的应用数量的扩大，市场对智能设备的需求将持续增长。事实上，根据 Statista 市场研究，到 2025 年，全球物联网市场将达到近 1.6 万亿美元。

　　实现更智能的物联网设备的一个关键要素是使设备能够从周围环境收集数据的传感器。凭借“看”、“听”、“嗅”、“感知”和其他新颖的感知能力，智能物联网应用可以更好地理解环境并更主动地与环境交互。

　　特别是，传感器使物联网设备能够更多地了解使用它们的人，并确定他们需要什么以及何时需要。有了这些信息，智能物联网可以改变广泛的应用，包括智能家居、安全、工业、医疗、汽车、消费等。

　　虽然智能设备可使用许多不同类型的传感器，但雷达是最强大的传感器之一，因为它具有多种功能。本文将解决有关雷达的一些误解，并展示雷达如何成为实现智能物联网应用的基本传感器类型之一。

　　误解1. 雷达仅适用于飞机和自动驾驶汽车等远程应用。

　　雷达的使用方式多种多样。最常见的应用是检测物体的存在和运动。然而，自从雷达于 1935 年被发明用于防空以来，技术的进步使得雷达能够应用于广泛的物联网应用，从停车场的大规模安全监控到跟踪微小的运动，例如监测人的心脏速度。

　　误解2. 雷达仅检测到物体的距离/范围。

　　作为一种主动射频 (RF) 技术，基于雷达的系统发出脉冲??并跟踪其回波以收集信息。虽然这些数据提供了到物体的距离/范围，但它们可以用来确定有关该物体的更多信息，包括它的大小、速度、方向，以及在人工智能的帮助下，它的行为。通过正确的设置，利用雷达的物联网甚至可以同时跟踪多个物体。

　　误解3. 红外线是最好的运动检测传感器。

　　虽然被动红外 (PIR) 传感是检测运动的传统传感器，但与基于雷达的传感相比，它有一些局限性。由于环境红外辐射和相同频率下其他来源的干扰等因素，PIR 传感的范围有限且缺乏方向信息。PIR 传感器还需要直接视线来检测运动。

　　雷达解决了所有这些限制，同时提供了更高的分辨率和准确性，从而实现了许多新的应用。

　　误解4. 雷达只能检测大的运动。

　　基于该应用，雷达传感器可以检测极小的微动，甚至是像人静止时呼吸一样小的运动。这种高水平的分辨率和准确度可实现多种高级功能和应用请参阅误区#11。

　　误解5. 雷达只能检测存在。

　　由于 PIR 传感器需要大幅移动才能触发，因此其检测存在的能力受到限制。这也会影响他们检测不存在或不存在物体的能力。因此，出现了人们仍然“消失”在 PIR 传感器面前的问题。

　　例如，PIR 传感器只能在翻身时看到正在睡觉的人。雷达具有非凡的分辨率和准确性，可以检测到像呼吸一样细微的动作，甚至能够检测到长时间不动的人。因此，雷达传感器会知道何时没有人在场可检测即缺席。缺席检测对于老年人监控或房间空着时关灯等用例来说是一项重要功能。

　　误解6. 雷达需要用户可以看到的笨重传感器。

　　雷达可能会让人想起大盘子的图像。然而，现代雷达芯片组占地面积较小，甚至可以集成到尺寸相对较小的物联网系统中。

　　此外，雷达传感器的主要特点之一是其高频射频信号可以穿过大多数材料，包括塑料、玻璃和木材。因此，传感器可以隐藏在产品外壳或外壳后面。相反，基于 PIR 的设备必须将传感器暴露并指向其覆盖的方向，这可能会让被监控的人感到不舒服。

　　借助雷达传感器，原始设备制造商可以灵活地设计产品外观。此外，由于传感器是隐藏的，基于雷达的设计本质上是非侵入性的，这意味着人们甚至不会注意到它们。

　　误解7. 雷达需要特定的环境条件才能运行。

　　传统的 PIR 传感器需要一个干扰最小化的环境。阳光过多等情况可能会导致 PIR 传感器错误触发。雷达在不同的环境和气候条件下具有固有的鲁棒性。即使在不同的温度或照明条件下，它也能提供始终如一的可靠性能。

　　误解8. 雷达仅以一种频率运行。

　　雷达传感器在不同的频率上运行。主要频率为 24 GHz 和 60 GHz。一般来说，24 GHz 雷达位于受监管的 ISM 频段内，带宽为 250 MHz，广泛用于户外，因为它具有高检测范围，并且对环境条件包括湿度具有极强的鲁棒性。

　　需要更高带宽和近距离传感的应用将利用 60 GHz 雷达及其 7 GHz 不受监管的带宽。它可以检测运动和复杂的微运动/手势，其粒度和精度高于 24 GHz。

　　误解9. 对于电池供电的设备来说，雷达消耗太多电量。

　　雷达传感器的设计功耗极低，因此设备效率更高，可实现更高的可持续性并延长电池供电应用的使用寿命。因此，原始设备制造商可以在需要相当大的自主性和能源效率的各种物联网应用中使用雷达。

　　误解10. 雷达太复杂，无法在小型设备中实现。

　　雷达处于低成本和低功耗技术的前沿，且不会影响性能或精度。英飞凌等公司的持续创新催生了XENSIV系列传感器等产品线，其中包括一系列精密雷达传感器

　　与其他技术相比，开发资源可加快上市时间并显着节省能源。雷达是一种占用空间很小的高效技术，它已经被集成到头戴式显示器 (HMD) 中，用于增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 等尺寸、重量和功效都至关重要的应用。

　　误解11. 雷达不能用于高级应用。

　　雷达是一种令人难以置信的灵活技术，已被用于许多不同的应用：

　　人体检测：由于雷达可以跟踪尺寸，因此能够区分在房屋附近潜行的窃贼和邻居的猫。这减少了 PIR 传感器典型的误触发。

　　存在/不存在检测：除了检测存在之外，雷达还可以检测无人存在的情况。如果您有一段时间没有活动，无需再挥手让会议室的灯重新打开。

　　跟踪和定位：雷达可以识别一个人在房间内的位置。这可用于高端音响系统来调整扬声器，使其始终位于听众当前所在位置的“最佳听音位置”。

　　自动门控制：雷达不会在有人走过时打开商店门，而是仅当有人持续接近并意图穿过门时才打开自动门。

　　先进的老年人护理：床和椅子上的雷达传感器可以跟踪一个人是否起床并在几分钟内没有返回，从而触发警报。

　　跌倒检测：安装在天花板上的雷达传感器可以检测人是否跌倒并且无法站起来。该系统优于主动紧急呼叫系统，因为它是被动的；也就是说，人们甚至不需要有意识地让系统触发警报来寻求帮助。

　　生命体征监测：雷达足够准确，可以跟踪呼吸模式和心率。可能的应用包括监测老人或婴儿以跟踪不规则的心跳模式并提高安全性。

　　HVAC 和照明效率：根据是否检测到房间内有人，可以相应地打开或关闭供暖、制冷和照明。先进的系统可以将加热或冷却引导到人当前所在的位置，以提高性能和可持续性。

　　雷达是普及且用户友好的物联网应用的强大推动者。凭借其高分辨率和准确性，雷达支持“直观感知”，用户可以与智能设备进行简单、轻松、自然的交互。由于其功效及其为产品设计带来的灵活性，雷达将成为下一代非侵入式应用的重要组成部分，使我们的生活变得更轻松、更安全、高效和可持续。

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