雷达传感器的新型热门应用，你知道多少？

本篇文章1753字，读完约4分钟

雷(公开号:雷)出版社:这篇文章是英特尔中国研究院的贡献。

谈到雷达技术，公众并不陌生。

传统雷达技术被广泛使用。例如，机载、舰载和基地雷达可以探测和成像运动目标；在气象、空中交通管制和遥感领域，我们可以利用雷达传感器实现天气预报、交通管制和资源勘探。然而，由于传统雷达设备硬件成本高、体积大，很少用于消费类电子产品。

近年来，随着半导体技术的发展，雷达的尺寸、功耗和价格都在下降。另一方面，随着毫米波、超宽带技术、多发射和多接收的使用，结合创新的信号处理技术和计算能力不断提高的芯片，雷达的传感功能越来越强大。

雷达传感是一种无线传感技术。通过分析接收目标的回波特征，提取并发现目标的位置、形状、运动特征和轨迹，进而推断目标和环境的特征。它的功能类似于人的眼睛和耳朵。

与其他传感器相比，雷达传感具有许多独特的优势。例如，与视觉传感器相比，雷达不受光线和阴影的影响，并且具有穿透障碍物的能力，这可以更好地保护个人隐私；与超声波技术相比，雷达具有更长的感应距离，不会对人和动物造成伤害。

雷达技术的应用场景

资料来源:imec 2015

雷达感应可以支持非常丰富的应用场景。例如，毫米波雷达已广泛应用于汽车辅助驾驶领域，用于检测前方行人和车辆，实现防撞报警。此外，如上图所示，雷达在家庭、智能建筑、自主驾驶和可穿戴设备领域也有许多潜在的应用。

以智能家居场景为例，雷达传感器可以用于开关控制、入侵检测、智能开门器等，方便人们的生活。在音响系统中，雷达可以探测到一定区域内的人与声音之间的距离，从而调整一定区域内声音的大小；在空调节系统中，雷达可以根据人的距离自动调节室内温度；当雷达探测到吹风机离头发太近时，它会自动调节吹风机的温度。

随着新型低功耗、小型化雷达传感器的诞生和生产化，雷达技术在各种智能设备和消费电子产品中的应用将成为必然趋势。

研究人员开展了促进雷达传感技术新应用的研究工作。让我们看看一些具体的应用场景。

人体标志检测

呼吸和心跳是非常重要的生命体征，可以通过雷达技术检测到。与传统的医疗设备或穿戴式设备相比，使用雷达检测人体体征非常方便，无需佩戴任何设备，从而实现非接触式检测。该技术可应用于人体检测、睡眠监测和情绪管理，并在儿童或老人的家庭护理中发挥重要作用。

我们在这个技术领域的研究进展顺利。结合特定波段，可以通过隔墙实现人体检测。

运动识别

雷达的优点是运动检测，它可以利用目标回波的多普勒效应来观察和解释目标的运动状态，如运动方向和速度；当使用多通道传感器时，也可以从不同的角度观察目标的运动。通过从不同角度采集目标的运动状态，并结合瞬时信息和历史信息进行分析，可以区分复杂的运动。在下图所示的示例中，当一个人的手臂进行不同的运动时，不同的运动会产生不同的微多普勒模式，并且可以通过结合运动的能量特征来区分不同的运动。

挥动手臂引起的微多普勒效应

资料来源:雷达中的微多普勒效应

雷达运动识别技术可以应用于不同的场景。例如，在体育运动中，这项技术可以用来检测人和球的运动状态和轨迹。在家庭环境中，我们还可以做人体跌倒检测，以防止老年人跌倒。目前，我们的技术已经能够通过处理雷达数据来解释人类的运动状态和轨迹。

手势识别交互

人机交互是雷达技术的另一个重要应用领域，如手势识别交互。利用雷达采集的距离和多普勒信息，以及快速采样获得的手部动态运动历史信息，雷达可以很好地显示手部的动态运动特征，从不同角度观察手部运动。此外，手势的散射特性也可以从雷达反射回波的幅度和形状等信息中获得。结合这些特征，处理算法可以很好地再现手势。

将该领域的研究工作与机器学习相结合，我们实现了十种不同手势的识别。

多传感器融合

在雷达传感器和其他传感器的融合中，我们的目标是通过结合不同传感器的优势实现更可靠的判断。目前，我们已经开展了雷达和视频传感相结合的工作。例如，照相机很难探测到玻璃，但是雷达可以探测到它。两者的结合可以更可靠地支持诸如避障等应用。

除上述应用领域外，我们还在探索如何将雷达传感技术与家庭服务机器人相结合，实现人体检测和人机交互的应用，并将进一步利用人工智能技术提高数据的稳定性和可靠性，为未来的市场做好坚实的准备。

雷锋的特别贡献。严禁擅自转载。详情请参考转载说明。