英飛凌官微
在“物聯網”(IoT) 一詞出現 20 多年後，數以百萬計的傳感器和設備正逐漸將世界連接起來。物聯網設備已經用於更好、更智能的生活、節省成本和提高生活質量。隨著越來越多的消費者希望利用智能技術的舒適性、能效和安全性優勢，智能設備及其應用的市場需求正經歷著動態增長。根據Statista 市場研究，到 2025 年，全球物聯網市場價值將達到 1.6 萬億美元左右。
推動這一市場增長的因素之一是新興的“直觀感應”應用浪潮，此類應用讓人類能夠以比以往更加自然、無縫的方式與智能設備交互。直觀感應的部署依賴於一系列非侵入式傳感系統，這些系統賦予了物聯網應用新的感知能力。直觀感應系統使物聯網應用能夠“看”、“聽”、“聞”、“感知”，並了解周圍環境。通過這種方式，此類應用在智能家居、安全和工業等多個領域為物聯網技術開闢了新的視野。
•雷達傳感器簡介•
在物聯網系統和應用範圍內，雷達傳感器是一種能夠感測，還能潛在跟蹤一個或多個物體的設備。與其他基於射頻 (RF) 的無源/有源無線傳感器系統相比，雷達傳感器是有源的，即它們可以發出脈衝並接收其回波。雷達技術可以估計目標的速度、方向和距離（即與雷達發射器/接收器的距離）。此外，雷達傳感器由於對微小動作具有高度敏感性，即便用戶靜立不動，雷達的存在檢測方案也可偵測到呼吸的微動作而做出反應。
總體而言，物聯網應用的高靈敏度雷達技術的主要優勢包括：
◆小尺寸：雷達傳感器在整個物聯網系統中占據的空間很小。因此，雷達傳感器能夠開發相對較小尺寸的物聯網系統。雷達傳感器的小尺寸增強了其不引人注目的工作，以免打擾或分散用戶的注意力。
◆魯棒性： 雷達傳感器在不同的環境或氣候條件下都能很好地工作。例如，其運行基本上不受溫度或光照條件變化的影響。
◆產品設計靈活性：雷達傳感器的一個關鍵特性是可以隱藏在產品外殼下，這就增加了物聯網產品的設計和部署靈活性。具體來說，雷達以高頻
（例如 24頻段）發射射頻信號，該信號可以穿過大多數材料（例如塑料、玻璃和木材）。因此，雷達可以為牆壁或障礙物後面的物體提供準確的讀數。
◆靈敏度： 雷達傳感器可以檢測到非常小的運動（例如，呼吸運動），這使得許多有趣的物聯網用例成為可能，例如感知人的存在和生命體徵（如心跳）。
◆功率效率：雷達傳感器功耗相對較低，因此電池續航時間較長。因此，雷達傳感器讓物聯網應用具有相當大的自主性和能效。
•雷達傳感器對於運動檢測的優勢•
基於上述特性，雷達傳感器可用於許多可能的場景。然而，其最常見的應用是檢測人、車輛和動物等目標的運動和存在（或不存在）。
運動檢測是許多物聯網應用的重要功能，包括安全監控、能源管理、人機交互（例如手勢識別）和醫療監控，即跟蹤心率和呼吸率。傳統上用於運動檢測的技術是被動紅外 (PIR) 傳感器。被動紅外運動傳感器通常用於檢測在空間周圍移動的人。此傳感器已經存在了幾十年，而且已經無處不在，也就是說，它們常用於照明設備、安全系統、自動門以及其他地方。
但是，PIR 傳感器的部署和使用存在很大的局限性，例如寵物和環境中其他紅外輻射源導致的誤報、 在相同頻率範圍內工作的其他源（例如，電視遙控器）的干擾、有限的感測範圍且缺乏方向 信息。具體來說，PIR 傳感器需要直接的視線來檢測運動，而且其檢測範圍僅限於傳感器正前方的區域。此外，通常還需要有明顯的運動才能觸發。例如，用戶需要在PIR 傳感器面前揮手，以確保其理解智能家居命令，這是很常見的。
而雷達技術緩解了運動檢測的上述問題和限制。例如，雷達傳感器使物聯網應用能夠可靠地判斷房間內是否有人，而且不會受其移動速度和移動幅度的影響。此外，雷達傳感器非常精確，可以檢測到人的呼吸或心跳。而 PIR 傳感器就無法做到這一點，因為 PIR 傳感器只能檢測通過其視野的物體引起的溫度變化。
•毫米波雷達技術•
雷達傳感器以不同的頻率工作。BGT24MTR11在工作時，FMCW（調頻連續波）雷達工作帶寬在規定的 ISM（工業、科學和醫療）頻段內最高可達 250MHz。該技術廣泛用於戶外用例，因為可以提供高檢測範圍，而且在環境影響（例如濕度）下表現依舊出色。
雖然BGT24MTR11僅限於ISM 頻段，但BGT60LTR11AIP不受管制的帶寬就達到7GHz可供使用。因此，我們開發了BGT60LTR11AIP雷達技術，以幫助開發更強大的應用和產品，特別是需要大帶寬工作的應用和近距離感測應用。具體來說，BGT60LTR11AIP雷達技術可以以比 BGT24MTR11技術更精細的粒度和更高的精度檢測運動和複雜手勢。這使得BGT60LTR11AIP技術成為占用感測、人體跟蹤和分割、材料分類以及遠距離人體生命體徵監測等應用的理想選擇。此外，BGT60LTR11AIP雷達技術的微動檢測功能使其適用於增強現實 (AR) 和虛擬現實 (VR) 應用的新興浪潮，這些應用將為元宇宙賦能。這就是為什麼各個製造商已經將BGT60LTR11AIP雷達晶片組集成到 HMD（頭戴式顯示器）中的原因。
•智能家居應用中的雷達技術•
智能家居是物聯網市場增長最快的領域之一。這也是雷達技術在提高應用功能、精度、能耗和成本方面發揮催化劑作用的領域。具體來說，低成本、低功耗雷達傳感器的出現使新一代智能家居應用成為可能，這類應用增強了安全性，提升了便利性和舒適性。智能家居中使用雷達功能的一些最突出的例子包括：
◆自動門控制：直觀感應雷達傳感器不僅能提供運動信息，還能提供接近和離開運動的信息。這可以實現自動門控制應用，這樣只有在目標持續接近時門才會打開，而不是在檢測到其他類型的運動時打開。
◆存在/不存在檢測：配備雷達傳感器後，智能設備可以感知人的存在或移動，從而實現廣泛的優化應用。例如，在無人的情況下，基於雷達的智能設備可以自動切換到睡眠模式並節省能源。
◆分割與跟蹤： 雷達傳感器可以為音響系統等設備添加許多智能功能。例如，音響系統可以跟蹤聽眾位置，並相應地不斷優化音量和聲音參數。
◆老人護理系統：雷達技術支持開發創新的老人護理應用。例如，雷達技術讓離床系統能夠判斷老人是否已經起床，而且在幾分鐘內仍沒有返回。同樣，雷達傳感器讓離開椅子系統能夠確定老人是否離開了他們的椅子，而且在一定時間內仍沒有返回。
◆供暖控制系統：雷達可以控制地板下的供暖系統，確定房間內是否有人，並相應地打開或關閉暖氣。此外，雷達還可以跟蹤房間內人的距離和位置，以調整風扇速度以及房間空調機的葉片方向。這些用例提高了居住者的舒適度，同時提升了環境績效和可持續性。
◆摔倒檢測：基於雷達的系統可用於摔倒檢測。在這種情況下，雷達通常安裝在牆壁或天花板上，並會持續發射調製信號。人摔倒時，其身體會旋轉，導致反射波發生偏移。接著，雷達系統可以檢測到偏移，並將其記錄為摔倒事件。
◆生命體徵監測：類似的雷達配置也可用於監測呼吸模式和心率。隨著時間的推移，該信息可用於檢測心跳模式的偏差，這些偏差可能表明心律失常或其他問題。心跳模式檢測在嬰兒護理（例如，識別健康率的異常）和老人護理領域實現了許多創新的救生應用。
這些功能中的大多數都可以根據遠處的身體運動來捕捉，即使在光線不足的情況下也不受影響。此外，這些應用以非侵入式的方式交付給住戶。住戶可以在房子裡自由移動，而不會觸發安裝在牆壁或天花板上的光學運動探測器的誤報。
•直觀感應時代•
雷達技術的最新發展為無處不在的、用戶友好的物聯網應用開闢了新機遇。 這些機會引領了直觀感應時代的到來，其特點是與各種智能設備
進行簡單、輕鬆、自然的交互。直觀感應是非侵入式應用的強大推動力，這些應用讓我們的生活更加輕鬆、安全、環保、高效。
英飛凌憑藉其自主、小型、用戶友好型雷達解決方案（包括 BGT24LTR11 和 BGT60LTR11AIP 毫米波雷達解決方案），成為行業直觀感應解決方案的領導者之一。 該公司的 XENSIV™ 系列傳感器包括一系列豐富的極其精確的雷達傳感器，非常適合汽車、工業和消費市場中的各種客戶應用。在所有這些市場中，XENSIV™ 部署可實現快速上市和顯著的能效。因此，這些傳感器是提高部署人員底線的可靠選擇，同時還能幫助他們實現遠大的可持續發展目標。
總體而言，雷達技術的最新發展使其成為下一代精確、用戶友好、直觀的物聯網應用的強大推動力，這些應用可提供出色的性能，可智能處理環境影響。在這種背景下，物聯網部署人員和解決方案集成商在設計和開發其應用時不能忽視雷達技術。
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