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超低功耗PCR雷达传感器开启芯片化时代

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-10-18

全球首款超低功耗 PCR(脉冲相干) 雷达传感器生产厂商瑞典 Acconeer, 联合其中国区代理商 BEYD(佰誉达科技) 发布其最新开发套件 XC112/XR112 以及 PCR 雷达传感器 A1。产品采用 Aip 封装技术, 在 60GHz ISM 频段内, 把包括天线在内的所有组件都集成在一颗面积仅 29mm²的芯片内;产品由于把脉冲雷达低功耗的优势与高准确度的相干雷达相结合, 使得产品功耗低至 0.2 毫瓦, 随着新型低功耗、芯片化 PCR 雷达传感器的诞生,PCR 雷达传感器技术在各种智能设备和消费类电子产品中的应用将成为一种必然趋势。

Acconeer PCR 雷达传感器工作频率是 60GHz 毫米波, 毫米波可以精确测距、可以识别物体材质, 毫米波雷达感知是一种无线感知技术。通过分析接收到的目标回波特性, 提取并发现目标的位置、形状、运动特性和运动轨迹, 并且可以进一步推断目标和环境的特征。其作用类似于人类的眼睛和耳朵。

与其它传感器相比, 雷达感知具有许多独特的优势。例如, 与视觉传感器相比, 雷达不受光线明暗的影响, 具有穿透塑料等遮挡物的能力, 可以更好地保护个人隐私, 也方便做产品结构件设计;与超声波技术相比, 雷达感知的距离更远, 不受环境影响, 而且不会对人和动物造成伤害。PCR 雷达传感器技术可以支持非常丰富的应用场景, 下面列举几个常见运用领域。

智能家居

以智能家居场景为例,PCR 雷达传感器可以被用于开关控制、入侵检测、智能门禁等方面, 方便大众生活;在音响系统中, 雷达能够探测到某一区域的人与音响之间的距离, 从而调整音响在某个区域的声音大小;在空调系统中, 雷达可以根据人的远近, 自动调节室内温度;当雷达探测到吹风机离头发太近时, 还可以自动调节吹风机的温度,PCR 雷达还可以用在电动工具中检测转孔深度;扫地机器人悬崖检测、地毯识别等。

呼吸心跳监测

呼吸和心跳是非常重要的人体生命体征, 可以借助 PCR 雷达传感器技术进行检测。与传统医疗设备或可穿戴设备相比, 利用雷达探测人体体征非常便捷, 无需受检测者穿戴任何设备, 从而实现非接触式的检测。该技术可以被应用在人的检测, 睡眠监测和情绪管理等场景中, 并结合儿童或老人的家庭看护等应用发挥重要作用。

手势识别交互

人机交互是雷达技术的另一个重要应用领域, 如手势识别交互。利用雷达采集的 IQ 信息, 雷达可以很好地展现手的动态运动特性, 并可以从不同的角度观测手的运动。另外, 从雷达反射回波的幅度形状等信息中也可以得到手势的散射特性。处理算法结合这些特征, 可以很好地复现手势。

智慧停车管理

目前常见的城市智慧停车管理, 大多数采用地磁和超声波, 部分厂商采用 24GHz 微波+地磁, 单纯的地磁检测容易产生磁场背景失效问题, 需要增加一个 24GHz 微波雷达做辅助检测, 市面上的 24GHz 微波雷达功耗普遍较高, 大大降低整个产品的使用期限;也有厂商采用超声波, 但超声波容易受环境影响, 抗干扰能力较差, 功耗也高。而 PCR 雷达传感器就完美解决了以上问题, 功耗低至微瓦、可以识别车和人 (材料识别)、可以识别大小车 (信号强度不同), 不受环境影响, 稳定可靠。

智慧垃圾收集管理

我们生活的城市中, 垃圾收集与处理一直是令人头疼的问题, 一是很难有效监控投放垃圾桶是否已经填满, 二是难以做好垃圾分类。PCR 雷达传感器利用低功耗、电池供电的方式来精确测距解决这个问题, 并且因为不同材质对雷达波的吸收反射不同, 可以区分垃圾种类, 丰富了垃圾管理的多种可能性。

智慧水文/智能井盖

城市各类明渠、管网水位监测一直以来采用传统的超声波液位计或者雷达液位计, 体积较大、功耗较高, 并且在一些特殊情况下安装难度较大, 成本也高, 不利于于密集布点监测, 而 PCR 雷达传感器体积小、功耗低、成本低廉, 可以采用电池供电以及 NB-IOT 传输数据, 可以安装在井盖下、下水道内、排水管内、大大降低了安装难度和布点成本, 使管网的密集布网监测成为可能。相信将来, 在仓库、储罐、馆藏、河流大坝水位、水塔液位、水燃汽管道监控等物联网领域, 这类低功耗测距产品也必将大受欢迎。

智慧桥梁/轨道监测

随着我国基础设施建设一日千里的发展, 桥梁、轨道等工程安全监测日益受到关注。据业内人士预测, 我国桥梁等基础设施养护, 未来将是一个每年数千亿元的大市场。PCR 雷达传感器被用于监测桥梁的裂痕、桥梁通行车辆计数等, 低功耗供电、可以方便的安装在桥梁的各个位置。

多传感器的融合

在雷达传感器与其它传感器的融合方面, 通过结合不同传感器的优势, 实现更可靠的判断。举个具体的例子, 雷达和视频传感相结合, 相机在检测玻璃时会有困难, 而雷达却能检测到。视频在光线不好的时候不能准确测距, 而 PCR 雷达传感器却可以做精度毫米级的测距, 两者相结合, 可以更可靠地支持避障、面部识别等应用。

PCR 雷达传感器引领了雷达技术的变革, 大大降低 3D 类传感器端成本、功耗的同时提高了产品的适用性, 相信越来越多的创新运用将会被探索出来改善我们的生活。

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