自兩年前谷歌ATAP展示了酷炫的Project Soli,而特斯拉也開始使用毫米波雷達作為防撞探測雷達,越來越多的軟硬件開發者將目光投向了mmWave(毫米波)雷達技術。 Soli是一項運用微型雷達監測空中手勢動作的新型傳感技術。這種特殊設計的雷達傳感器可以追蹤手部的運動,然后將采集到的mmWave雷達回波信號進行演算處理后,識別成一系列交互手勢,以控制可穿戴和手持設備。 其實運動識別與追蹤的解決方案已存在許多,比如光學成像、紅外線、超聲波、激光等等,與這些方案相比,mmWave方案優勢非常明顯,因此適用范圍非常廣闊。 在室外環境下,紅外線干擾嚴重,依賴紅外線追蹤運動的解決方案可靠性不佳,而mmWave則幾乎不會受到紅外線干擾; 與光學成像方案相比,mmWave方案所需處理的數據較少,從而能夠間接降低功耗、提高分辨率,且在低光亮環境下mmWave方案依然適用; 受惠于多普勒效應,mmWave方案依靠簡單的計算就能輕松獲得物體的運動方向與速率; mmWave具有一定穿透力,即使受到輕微遮擋,也能很好完成運動識別與追蹤的工作。 由于具備上述優勢,越來越多運動識別與追蹤應用開始偏向采用mmWave解決方案,而這些應用又反過來推動mmWave解決方案逐步邁向成熟。 mmWave的頻率范圍相當寬廣(從30GHz到300GHz都被定義為mmWave),雖然不同mmWave雷達方案間的頻率落差巨大,但其硬件架構卻是相似的,假如不考慮對mmWave信號進行大量處理,只需DSP與Transceiver相配合,就能構成最簡單的mmWave系統。不過假如要對信號進行大量處理,再考慮到不同應用場景的具體需求,最終的硬件組成千變萬化。 mmWave雷達其實并不是一項新興技術,它已在航空與國防領域發展多年,硬件方面趨于成熟。不過把原有技術移植于它用,其挑戰也隨之浮現:在全新的應用場景下,需要重新定義信號并架構協議。直白來講,硬件或許還是那套硬件,但軟件已不是那套軟件了。 雖然mmWave雷達的應用場景有很多,但眼下還沒有辦法用某種統一算法來涵蓋所有,只能根據不同應用場景來開發專用的算法,因此mmWave雷達要大范圍應用還存在不小門坎。不過隨著算法越來越多、越來越成熟,mmWave市場會越來越大,預計三到五年之內,mmWave雷達應用的成功案例將如雨后春筍般涌現,而雷博泰克希望能與更多的應用客戶合作,將這一時間提前。 各領域應用含苞待放,24GHz有望加速先行 前文提到,越來越多的運動識別與追蹤應用在考慮采用mmWave雷達解決方案,而按照不同性質,可將這些新興的mmWave雷達應用目標領域主要劃分成汽車、工業、可穿戴與手持設備三大類型。 汽車 ADAS的實現離不開mmWave雷達的指引,而各國也紛紛出臺法規強制要求汽車安裝防撞雷達。除了日漸成熟的77GHz前向防撞雷達,24GHz的側向/后向防撞雷達亦備受關注。相比77GHz解決方案,24GHz解決方案具有良好的成本優勢,適用于盲點檢測(BSD)、變道輔助(LCA)、追尾警報(RCTA)等應用場景,對成本敏感的汽車異常具有吸引力。 在汽車行駛安全領域,雷博泰克推出的RBT-7131毫米波雷達盲點監測系統,該產品性能指標達到國際同類產品的先進水平,滿足國內外整車廠家及汽車后裝市場的需求。 工業 mmWave雷達在工業方面的應用也非常廣泛,尤其是24GHz雷達。 從全球案例看來,目前mmWave雷達在工業方面的應用主要集中在以下幾個方面: >建筑與智能家居(物聯網) >室內 / 室外照明 >智能街燈 >無人機 / 多軸飛行器 >安全應用 >機器人 在建筑與智慧家居方面,mmWave雷達可用來監測雷達附近有無生物活動,進而調節室內外的照明,或者其它電器的開關,如空調、電視等; mmWave雷達對節約用電也有所貢獻,智能街燈系統采用它監測街道車流與行人情況,以此調節街燈明暗,減少公共用電支出,同時安裝在路燈上的mmWave雷達所收集的晝夜街道資料對城市規劃大有說明; 而在高空穿梭的無人機則利用mmWave探測周遭360度的情況,防止遭遇意外碰撞,這與汽車的防碰撞應用類似; mmWave雷達還可用于輔助生物識別等安全應用,探尋描繪識別對象的身材輪廓,以提高其它生物識別技術的準確性; mmWave雷達對于遠程探測機器人來說,更是不可或缺的傳感器,讓操控者得以輕松知曉危險地域的環境情況。 相信隨著時間推移,這類mmWave雷達的創新應用將會越來越多。 可穿戴與手持設備 mmWave雷達在可穿戴與手持設備上的應用,Soli當然首屈一指。可穿戴與手持設備對芯片尺寸與功耗的要求相當高,雖然Soli的尺寸與功耗已經相當小了,不過依然有進一步優化的空間;而算法一直是Project Soli的最大挑戰,谷歌對此的投入的資源也是相當多,從項目開始到現在已有兩年,依然在打磨算法。 深圳市雷博泰克科技有限公司致力于為汽車行駛安全、智能駕駛、安防監控、無人機防撞、機器人、可穿戴智能裝備等行業提供微波雷達設備、傳感器及相關解決方案。本公司提供全套BSD解決方案,包括雷達探頭\信號處理板及軟件算法。假如您正在進行或準備進行此類項目,可隨時與我們聯系,雷博泰克將非常樂意與您交流溝通。
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