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人体传感器“battle”!看Socionext毫米波传感器如何为智能家居加“BUFF”

来源:爱集微

#索喜科技#

#毫米波传感器#

2021-08-10

集微网报道,近年来,各项技术的成熟以及人们消费水平的提高,诸多带有“智能”属性的家居产品走进了千家万户,空调、马桶、门铃、开关等构成了大众所熟知的智能家居。

“万物互联智能生态”概念兴起也带动了行业的发展,MarketsandMarkets发布的市场调研报告显示,全球智能家居市场规模预计将从2020年的783亿美元增长到2025年的1353亿美元,在预测期内的年复合增长率为11.6%。

与此同时,伴随着人工智能、IoT、5G、云计算等前沿技术的不断革新,智能家居的变革正悄然兴起,从单品到融合,从系统到场景已成为一大趋势。而在这一变革中,设备优异的感知能力和信息解读处理能力是必不可少的两个环节,由此越来越多的人体传感器被应用于智能家居领域。

人体传感器“battle”                    

目前市面上常见的人体感应传感器有毫米波传感器、红外、激光ToF、超声波等。谈起毫米波传感器,人们印象最深刻的便是其在汽车领域的出色表现,但随着技术的不断发展,毫米波传感器产品已经能够集成在一块小小的芯片中,智能家居的发展也在不断刷新着人们对于毫米波传感器的认知。

通过上述对比便可发现,毫米波传感器在智能家居的人体感应运用上有着明显的优势,一是人体静止时感应依旧灵敏;二是环境灵活性高,感应效果不受温度、亮度、湿度和光线波动等周围环境影响;三是可以提高产品外观设计美感,隐藏在外壳里面检测,安装时无需在产品表面钻孔。

除了上述优势外,对比目前智能家居市场上最为主流的方案——红外传感器,索喜科技(上海)有限公司深圳分公司市场部市场副经理张忠玲在接受集微网编辑采访时指出:“首先,在感知距离较远时,毫米波传感器的辐射角度更广,能够满足室内以及室外消费类产品的需求;其次,红外传感器在温度过高、强光照射的情况下可能会‘罢工’,很难去做一些误判的过滤,毫米波传感器可以很好地克服这一点;最后,毫米波传感器赋予设备感知、检测和互动能力的同时还能兼顾隐私保护。”

因此,毫米波传感器已成为红外传感器的有力竞争者。需要指出的是,红外传感器最大的优势在于价格便宜,不过近年来市场对于传感器精准性的要求不断升高,毫米波传感器的需求也随之增多,其价格逐渐变得更加亲民。张经理指出,毫米波传感器会在一部分应用中替代红外传感器,但是要把整个应用场景做得完善,各类传感器还要配合在一起使用才会给终端用户带来飞跃的体验。

Socionext毫米波传感器方案

或许有人会认为,成立于2015年的Socionext只是一家年轻的半导体公司,然而事实并非如此。Socionext整合继承了日本最大的两家IDM——富士通和松下的半导体部门的主要半导体产品,有着非常深厚的历史沉淀和技术积累。面对潜力巨大的智能家居市场,Socionext充分认识到毫米波传感器产品在设计中面临的痛点,凭借多年的模拟、RF天线设计开发经验,早在2019年Socionext便开始布局,2020年便将毫米波传感器正式推向市场。

张经理介绍,在不到两年的时间里,Socionext在市场上推广的24GHz与60GHz毫米波传感器可实现1D、2D以及3D的感知,1D可进行距离测算和感知是否有人存在;2D在1D的基础上增加测算方位的功能;3D则可以感知人的手势、跌倒、呼吸以及心跳等。

那么Socionext毫米波传感器有何优势?张经理指出,一是Socionext产品的天线集成在芯片内部,不需要客户自己进行天线校准,降低了技术门槛,减少了客户的开发工作量以及BOM成本;二是Socionext提供的解决方案全面覆盖1D、2D以及3D检测各种应用场景,能够为客户带来更多样的选择。

张经理重点介绍了Socionext 24GHz和60GHz毫米波传感器。其中,24GHz毫米波传感器采用9x9x1mm、7x7x1mm紧凑型封装,内置有运动、距离检测等算法和收发天线。此外,它还具有检测范围广、功耗低的特点(在人体检测应用占空比为0.1%的条件下,其平均功耗仅为0.5mW),可应用于采用电池供电的小型IoT设备,并已成功导入市场,获得了业界的一致好评。

60GHz毫米波传感器同样内置天线,可实现更精准的以动物体方位角、仰角、速度和距离进行检测,同时可以检测手在三维空间中的位置,实现3D检测,适用于隔空手势。此外,检测跌倒、呼吸、心跳等可以赋予产品更丰富的功能。

为智能家居加“BUFF”

Socionext毫米波传感器得益于上述优势,广泛活跃在智能家居市场。张经理表示,智能空调、智能马桶、可视门铃和高精度人体传感器是公司目前主打的几大应用。

其中,空调的智能化体现在使用人体感应传感器、语音控制等个性化细节,红外方案在空调温度过高或过低时可能会发生“罢工”的情况,且识别不够灵敏。而搭载Socionext毫米波传感器的智能空调可实时监测人体移动,根据人与空调的远近距离改变出风的方向与速度。

马桶的智能化则在于当有人靠近马桶时自动打开马桶盖,提前为用户做好如厕准备,以及后期的加热、冲洗、烘干等功能。同时搭载毫米波传感器的智能马桶也避免了误判的尴尬,例如主人只是路过卫生间、家里的宠物靠近时马桶也会自动掀盖等情况。

可视门铃领域,以往的摄像头方案耗电量大,红外方案无法准确识别人和动物,室外环境复杂时会频繁产生误触,Socionext的毫米波传感器则可以精确地测算出人或物体的角度和距离,加之与镜头的联动,可识别到人的运动轨迹,并且极大的减少了误触发的痛点。张经理指出,Socionext的CMOS-RF电路设计技术,有效降低了BOM成本和功耗,可以在保持最佳电池寿命的同时实现极其准确和快速的读数。

高精度人体传感器领域,语音识别曾是开关的主流方案,不过其每个设备都需单独设置“语音指令”的操作较为繁琐,Socionext的毫米波传感器方案能通过人体感应、简单手势识别等控制设备,且在安装时无需在产品表面钻孔,其产品已迅速抢占市场。同时,毫米波传感器在算法的迭代上会持续输出更丰富的用户体验,通过OTA的升级让用户家庭中的产品越来越“聪明”,从而更靠近真正的智能生活。

另外,Socionext正努力将毫米波传感器产品导入智能音响、电视等消费电子应用。与此同时,在国家大力倡导完善养老院基础设施之时,Socionext也在继续深挖3D检测技术,即在保护用户隐私的前提下识别人的生命特征,更好地守护您家人的健康。

展望未来,张经理表示,国内的智能家居市场发展速度快且生态较国外完善,用户接受水平高,Socionext正致力于把公司的毫米波传感器方案变成智能家居领域必不可少的方案,携手国内厂商共同打造更为完善的智能家居生态。

总结:Socionext在与客户的合作中早已注意到了智能家居产品所面临的“痛点”,并为此开发出了相应的解决方案。在市场对人机交互和家居隐私需求日益强烈之际,毫米波传感器将“大展身手”!(校对/范蓉)

责编: 爱集微

holly

作者

微信:zhaoyueyue117288

邮箱:zhaoyue@lunion.com.cn

作者简介

关注存储、CIS、电源管理IC、驱动IC、专利诉讼等领域。微信号:zhaoyueyue117288

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