2017年有超過2億顆24GHz BSD(盲點偵測)傳感器出貨,如圖1全球24GHz BSD(盲點偵測)需求趨勢所示。其中現(xiàn)有上量的源頭是來自于汽車工業(yè)。
圖1:全球24GHz BSD需求趨勢。(圖片來源:英飛凌半導(dǎo)體)
每個國家對從2.4GHz到200GHz這些頻段都有不同的定義,現(xiàn)在微波爐應(yīng)用集中在是2.4GHz、5G部分有sub-4GHz、汽車是77GHz。
在工業(yè)和自動化領(lǐng)域,越來越多的新興應(yīng)用采用毫米波解決方案進行感測,大多選用的是24GHz和60GHz,這個頻段已經(jīng)被分配給工業(yè)領(lǐng)域免費使用,在各個不同的國家和法規(guī)上面屬于定義明確的頻段。如圖2所示:
圖2:雷達的頻段越高,波長越短,波長越短,它的分辨率和準確度會越高,這是雷達波的特性。
其中,24GHz在空間和運動的感測方面,被廣泛的用于智慧家庭、智能開門系統(tǒng)、智慧建筑、工業(yè)機器人或者是智慧型工業(yè)等。
圖3:借助24GHz雷達實現(xiàn)空間和運動感測。
60Ghz則頻率更高波長更短,除了上述應(yīng)用,還適合做一些生命特征感測?!拔覀兊目蛻粲腥送ㄟ^雷達偵測心跳或者是呼吸?!庇w凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器部門總監(jiān)麥正奇在第七屆EEVIA年度中國ICT媒體論壇暨2018產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上指出,“它的探測距離可以更遠,因為天線設(shè)計比較靈活,能夠為不同場景做不同的天線設(shè)計?!?/p>
高頻段的天線大小可以設(shè)計的比較小一點,對光或者外界環(huán)境不受干擾,用于人機互動有著比較先天的優(yōu)勢。
“60GHz是穿透性,所以你可以將其設(shè)計在產(chǎn)品下面,針對物品移動或者手勢變化,其7GHz的帶寬可以更精準做出偵測或回饋?!丙溦嬷赋?,“它可以用在非接觸手勢控制,例如實現(xiàn)可穿戴設(shè)備的手勢控制?!?/p>
如果把60GHz集成在智能音箱里面,那么可以用來偵測人的近/遠,或者人的手勢變化,從而實現(xiàn)更好的人機交互。
圖4:借助60GHz雷達實現(xiàn)空間和運動感測。
“我們做出來的60GHz很多是手勢識別應(yīng)用,它的距離可能是30公分以內(nèi),但如果在天線的設(shè)計上面有做改變,它距離可達10米以上?!丙溦嬷赋?。
谷歌和英飛凌的合作項目Project Soli,就是利用英飛凌提供的60GHz雷達傳感器監(jiān)測空中手勢動作,從而追蹤亞毫米精準度的高速運動。去年,英飛凌開始優(yōu)化第二代微波天線集成雷達手勢識別傳感器Soli-C。
圖5:谷歌和英飛凌的合作項目Project Soli。
雷達在應(yīng)用領(lǐng)域有著無限的可能,在中國市場,EDN電子技術(shù)設(shè)計已經(jīng)報道了不少24GHz/60GHz的方案在安防應(yīng)用、盲點偵測和智能家居應(yīng)用中的成功案例。
“我們每天都會看到一些新的應(yīng)用,包括醫(yī)療、工業(yè)、或者人機交互。如果我很單純以生意或市場層面以量作為考量,我認為最大的應(yīng)用可能是人機交互或者手機?!丙溦嫱嘎?。
毫米波雷達的挑戰(zhàn)
毫米波的首要挑戰(zhàn),是面對已有的競爭技術(shù),畢竟業(yè)界已經(jīng)有紅外線、激光雷達等解決方案在市場站穩(wěn)了腳跟。
其次就是定制化算法。不同的應(yīng)用要有不同的算法,不同的算法要有不同的專家來做研發(fā),這為設(shè)計帶來了門檻。
還有就是法規(guī)。毫米波是一個比較高頻的頻段,在其無線電規(guī)范上每個國家/地區(qū)所制定的法規(guī)和后面的政策還沒有完整的被定義,尤其是那些還沒有真正被大量使用的波段。這些都是需要進一步跟進和探討的。
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