智能头条

智见丨专业探讨毫米波雷达如何提升智能家居场景体验

对话嘉宾:

云帆瑞达创始人/总经理 李刚先生

Aqara绿米产品总监 叶峰先生

主持人:

CSHIA执行秘书长/智能头条总编辑 王胜阳

毫米波雷达技术应用成为今年开年智能家居产品创新的重要方向,相关厂商相继发布了基于毫米波雷达技术的存在传感器产品。

针对毫米波雷达技术应用将如何提升智能家居场景体验?国内首档智能家居财经对话栏目——《智见》推出特别连线节目,对话云帆瑞达创始人、总经理李刚先生与Aqara绿米产品总监叶峰先生,围绕毫米波雷达的技术应用原理是什么?毫米波雷达技术发展经历了怎样的技术阶段?等核心议题展开集中讨论,旨在为业界伙伴带来关于毫米波雷达技术应用的深入解读。

阅读提示

1.从技术角度来看,毫米波雷达技术比传统雷达技术的波导引头体积小、质量轻、波束窄,精度高、抗干扰能力强等优势。在应用端,毫米波雷达技术支持全天候工作,能够进行调频连续跟踪,并支持高分辨多目标监测。

2.毫米波雷达技术在智能家居场景的深入应用,还将能够极大激发人、设备、空间三者之间的连接与融合,极大助力多设备之间的关联、互通和稳定。

3.空间定位对于智能家居,就像移动手机对于互联网一样,是巨大的革新。移动互联网时代相对于桌面PC互联网时代,移动应用的数量大大爆发,应用与用户的交互频次极大提高,场景的响应速度和体验也都带来巨大提升。

4.2015年至今,中国不少厂家已陆续开始涉足毫米波雷达等不同波段领域,已在健康管理及监护等不同细分应用中取得突出成绩。

5.毫米波雷达对人体的影响要远远低于普通智能手机对人体的影响,基本可以忽略不计,对此大家不必过于担忧。

6.在同一场景应用中,经过二次计算与相关产品位置调整与规避,多部毫米波雷达传感器在同时工作时并不会产生相互影响的问题。

7.在成本控制方面,虽然目前国内毫米波雷达传感器产品在价格上有着较大的区别,但随着技术的发展,毫米波雷达传感器产品在成本控制方面的优势将会进一步凸显。

8.在未来应用中,毫米波雷达技术将能够与AI技术实现更好融合,在应用端、管理端带来更高效的功能处理。毫米波雷达技术应用空间很大很广,未来可期。

毫米波雷达如何提升智能家居场景体验?

全程回放

毫米波雷达技术优势

激发人、设备、空间三者之间的连接与融合

什么是毫米波雷达?毫米波雷达的技术应用原理是什么?相比传统雷达技术,毫米波雷达的不同和优势是什么?基于上述问题,云帆瑞达创始人、总经理李刚先生做出了深入浅出的回答和解读。

李刚先生介绍道,毫米波雷达技术首先广泛应用于自动驾驶领域,相对于室内等场景的应用,在技术赋能、工作原理等方面有着较大的区别,车用是运动车辆测量相对运动,室内应用是静止测量微动。这对行业从业者来说是个不小的挑战。从技术角度来看,毫米波雷达技术比传统雷达技术的波导引头体积小、质量轻、波束窄,精度高、抗干扰能力强等优势。在应用端,毫米波雷达技术支持全天候工作,能够进行调频连续跟踪,并支持高分辨多目标监测。

市场上常见的人体传感器,也就是PIR被动热释电红外传感器,已经有几十年历史了,但它一直有一个问题:它只能做移动侦测,不能做精确的有人无人判断。卫生间和会议室里装人体,若没有侦测到人移动,就会误关灯。

当前很多智能摄像机,也具备了移动侦测和人形识别,但这类基于视觉的产品,会带来隐私问题。

在产品端,Aqara绿米产品总监叶峰先生介绍道,Aqara已推出搭载新生代毫米波雷达传感器技术的人体存在传感器。Aqara人体存在传感器通过毫米波雷达能够监测静态人体,准确判断是否有人;可进行空间定位、接近距离等多种侦测,监测范围覆盖水平角度120°、径向侦测5米,并支持实现全屋智能联动。同时,相对于传统PIR技术应用,应用毫米波雷达技术稳定的有人无人条件,除了提升卫生间、客厅的居住体验之外,可以使办公和家用场景还更加节能;毫米波的低隐私泄露特性也可以使用户放心使用。

毫米波雷达技术在智能家居场景的深入应用,还将能够极大激发人、设备、空间三者之间的连接与融合,极大助力多设备之间的关联、互通和稳定。

毫米波雷达产品将更具有针对性

毫米波应用已遍地开花

单品方面,各类吸顶和壁挂安装,做存在、生命体征、跌倒监测应用。绿米人体存在传感器FP1,支持静止侦测、室内定位、干扰源配置。云帆瑞达,支持存在、室内定位、跌倒识别。清雷,支持医疗级的毫米波心率呼吸侦测,用于康养场景;Vayyer,开发车内婴儿监测的雷达传感器。Google Nest hub 2代具备睡眠侦测能力,也有企业逐步将毫米波侦测能力融入到家电、灯具、音箱、汽车内。

关于毫米波空间定位应用的问题,从Aqara新一代人体存在传感器的应用数据来看,空间定位的场景占了1/3;属于非常受欢迎的技能。很多极客玩家夸室内定位在全屋领域是Game Changer的功能。

空间定位对于智能家居,就像移动手机对于互联网一样,是巨大的革新。移动互联网时代相对于桌面PC互联网时代,移动应用的数量大大爆发,应用与用户的交互频次极大提高,场景的响应速度和体验也都带来巨大提升。

场景首先还是要服务于人的,在全屋智能领域,需要将人、设备、空间,三者相互联结起来,而在过去,这个连接有断层,靠普通人体无法将各方串起来;毫米波雷达的定位功能,让各端的连接成为现实,未来借助室内定位,全屋场景可以做到无缝衔接。

从毫米波雷达技术产业链发展来看,李刚先生认为目前毫米波雷达技术主要应用于全屋智能、健康监护、家电等三大领域,基于芯片、模块等技术为设备产品带来全新的提升与改变。

毫米波雷达技术发展经历了怎样的技术阶段?李刚先生介绍道,相比传统雷达技术应用,毫米波雷达技术相对应用较晚,21世纪初仅在汽车等领域有着零星应用,而我国广泛应用毫米波雷达技术则相对更晚,但发展更为迅速。2015年至今,中国不少厂家已陆续开始涉足毫米波雷达等不同波段领域,已在健康管理及监护等不同细分应用中取得突出成绩。

针对毫米波雷达未来技术发展方向,叶峰先生总结道,从全屋智能用户角度看毫米波有以下应用路径,而毫米波在该领域的技术发展也会做对应的匹配。有没有人。技术上需要实现静止存在侦测,常规的CFAR方式不能完全覆盖所有毫米波存在判断,还有干扰识别、空间背景自适应、软件补偿方式来协助存在判断,甚至可以借助多径效应的正面应用,协助视距外的存在判断;人在哪,多少人。技术上需要借助毫米波的角度识别,距离识别,多目标跟踪,以及针对多径效应的负面特性,做鬼影消除算法;人怎么样,什么状态。技术上需要借助跌倒检测算法,心率呼吸率类生命体征算法,以及基于生命体征推理出来的睡眠分期算法;人在干什么,是什么人。技术上需要发展手势识别、行动方向识别、人形,需要阵列天线能力支持,也需要机器学习来协助;人要干什么。技术上需要做更多上层应用,需要大数据分析,做趋势的预测和意图的判断;同时也需要结合其他传感器做数据融合应用。

在目前智能家居系统方案设计中,具备毫米波雷达功能产品应用优势已逐渐凸显,毫米波雷达功能产品能够带来更精准的判断,可以实现更精准的联动,极大提升产品精确度和稳定性,在人来启动等基础场景中做到游刃有余。同时,在监测睡眠、呼吸心率异常、老人跌倒姿态判断等复杂场景中,毫米波雷达也能够极大提升其准确度。

近年来,适老化的智能应用需求和配套产品备受关注,毫米波雷达在生命体征监测、睡眠监测、跌倒检测方面的优势开始得到应用,李刚先生对此进行了细致介绍,总结来说,毫米波雷达技术要比初代人体存在传感器应用技术要更加多维和拓展,从而降低误报率。

叶峰先生以Aqara产品智能睡眠监测带补充介绍道,睡眠监测带能够基于内置毫米波雷达功能从心率、呼吸率、体动数、睡眠分期状态等全维度监测睡眠核心指标,并输出全天睡眠质量分析报告,但是睡眠监测带本身有监控范围不足、对睡眠姿态要求过高的缺陷。通过毫米波,可以帮助睡眠完善几个能力,一是借助毫米波室内定位能力,实现在床离床的精准判断;二是借助毫米波生命体征监测能力,实现入睡清醒的精准判断,同时可以借助心率呼吸率的特征,实现睡眠分期的能力。

毫米波雷达技术应用空间很大很广

未来可期

针对应用毫米波雷达技术硬件产品市场现状,叶峰先生介绍道,目前毫米波产品属于全新品类,用户认知不足,如果以普通人体升级版的心态对待毫米波产品,在安装使用上会出现很多问题。一方面,需要在市场上做用户教育,目前很多毫米波企业优先做B端,或通过服务商来实施,也是为了规范毫米波应用,解决前期推广问题;同时毫米波企业也需要提升用户体验,在交互、算法各个层面降低用户使用成本,例如交互界面上展现更多潜在的干扰源信息、算法上实现背景、空间边缘、干扰自动学习的能力。把简单留给用户,复杂留给毫米波企业自身,才能很好地推广毫米波产品。

同时,关于业内较为关心的毫米波雷达技术是否会对人体带来一定危害的问题,叶峰先生及李刚先生均表示,iphone12和iphone13在美国都已经支持毫米波频段。毫米波雷达对人体的影响要远远低于普通智能手机对人体的影响,基本可以忽略不计,对此大家不必过于担忧。

同时,针对毫米波雷达传感器与微波传感器有何区别的问题,李刚先生表示,毫米波其实只是微波的一部分,毫米波在技术表现上波长更短,探测能力更细微;另外,相比传统红外传感器,毫米波雷达传感器对行运动检测具备更高的准确性,并且可以确定移动物体的方向、物体的速度、距离、位置等,随着成本的下降以及算法的开发,雷达技术替代PIR技术成为新的趋势。除此之外,在同一场景应用中,经过二次计算与相关产品位置调整与规避,多部毫米波雷达传感器在同时工作时并不会产生相互影响的问题。

在成本控制方面,李刚先生认为,虽然目前国内毫米波雷达传感器产品在价格上有着较大的区别,但随着技术的发展,毫米波雷达传感器产品在成本控制方面的优势将会进一步凸显。

在未来应用中,毫米波雷达技术将能够与AI技术实现更好融合,在应用端、管理端带来更高效的功能处理。在未来场景应用方面,李刚先生表示,毫米波雷达技术将在家电、健康看护、全屋智能等领域将会有广泛的应用空间。叶峰先生也持有相似的观点,他认为毫米波雷达技术应用空间很大很广,未来可期。

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