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作(zuò)為(wèi)一(yī)種非 ♠₽接觸式傳感技(jì)術(shù)，毫米波雷達傳感器(₹£©™qì)具有(yǒu)感測精準、無幹擾等優點，現(xiàn)已廣泛應用(yòngΩ₹ε®)于ADAS（高(gāo)級駕駛輔助系統）、自(zì)動駕駛領域¥™©✔。然而，随著(zhe)市(shì)場(chǎng)的(de)發展，毫米波±&雷達的(de)應用(yòng)範圍正超出車(chē)載領域，逐漸✔↑λ向智慧城(chéng)市(shì)、樓宇自(zì)動化(huà)、健康監護等行(x∏∑&íng)業(yè)擴展。

Marketsand Markets近‍$>(jìn)日(rì)發布的(de)數(shù)據顯示λ‍∑，到(dào)2023年(nián)，毫米波雷達傳感器×β♣(qì)的(de)市(shì)場(chǎng)總量将達到(dào)206億美(☆δ↕měi)元。車(chē)載雷達是(shì)這(zhè)一(yī)波增長(cháng ≠♣≠)的(de)主要(yào)推動力，但(dàn)随後物(wù)聯網市☆₹‍(shì)場(chǎng)将會(huì)成為(wèi)驅動毫米波雷達市(shì)場(chα₽£"ǎng)的(de)另一(yī)個(gè)車(chē)輪，推動其以更高(gāo)的(de)↔©加速度向前飛(fēi)奔。

百億元市(shì)場(chǎng)前景可(kě•♦±)期

汽車(chē)一(yī)直是(shì)毫米波雷達在民(mín)用(yòng)領域發展的(π↔de)重要(yào)切入點，這(zhè)些(xiē)年(nián)随著(zhe)自(zì↕>)動駕駛的(de)興起，發展勢頭十分(fēn)強勁，目前在L¥∞δ®2以上(shàng)自(zì)動駕駛系統中基本成了(le)标配。不(bù)過，毫米波雷達的‌₽↔δ(de)應用(yòng)範圍并不(bù)僅局限于汽車(c∑λ✔hē)。根據東(dōng)南(nán)大(d‌σλà)學毫米波國(guó)家(jiā)重點實驗室張慧副教授的"≥≈Ω(de)介紹，智慧交通(tōng)、智慧家(jiā)居、安防、軌道(dào<±&)交通(tōng)、無人(rén)機(jī)等都(dōu)是(‍÷shì)毫米波雷達發展的(de)潛力市(shì)場(chǎng)，其♥∑​§中在智慧交通(tōng)、安防領域已經形成一(yī)定規模的(de)市(shì)場(↔→chǎng)，智慧家(jiā)居領域也(yě)是(sh<λβì)可(kě)以預見(jiàn)的(de)重要(yào)潛在市(shì)場(chǎ ∞≠ng)。

以交通(tōng)監控為(wèi)例，目前許多(duō)大(dà)←&型城(chéng)市(shì)都(dōu)面臨交通(tōn₩ γ☆g)堵塞的(de)難題。解決問(wèn)題的(de)辦法之一(yī)就($₹jiù)是(shì)對(duì)十字路(lù)口γ∞↑和(hé)主要(yào)道(dào)路(lù)上(shàng)的(de)₹★​交通(tōng)信号燈進行(xíng)更加精确的(de)調控σ‌β。4D毫米波雷達是(shì)專門(mén)為(wèi)智能(néng)交通(t÷λōng)系統設計(jì)的(de)多(duōα₹∑♠)車(chē)道(dào)多(duō)目标跟蹤裝置，可(kě)提供©☆α精确的(de)X、Y、Z三維坐(zuò)标和(hé)一(yī)維速度的(de)4α₽D多(duō)目标實時(shí)跟蹤軌迹，檢測單車(chē)速度、平均速↓↔度、車(chē)流量、車(chē)道(dào)占有(yǒu)率、車(chē)型、排隊長(cháγ®$¥ng)度和(hé)事(shì)件(jiàn)分(fēn)析等交通(tōng)流Ω®≈®基本信息。将4D毫米波雷達集成在高(gāo)清視(shì)頻(pín)攝像機(jī)≈ 上(shàng)，可(kě)以同時(shí)監控4～12個(g ¶←è)車(chē)道(dào)且提供128個(gè)∞÷目标的(de)高(gāo)分(fēn)辨率四維雷達™Ω₽軌迹信息，并同步疊加顯示在視(shì)頻(pín)上(shàng)。有(yǒu)了♦≠∞(le)這(zhè)些(xiē)信息，人(rén)們就(jiù)可(kě)以更有(yǒu)✘₹<效地(dì)調整交通(tōng)信号燈，使交通(tōng)變得(de)通(tōng)暢。

毫米波雷達在智慧家(jiā)居領域的(de)應用​∏σ(yòng)案例也(yě)在增加。随著(zhe)老(lǎo)齡化(huà)進程的(de)加速，毫α÷<米波雷達與智慧養老(lǎo)相(xiàng)結≠"γδ合已演化(huà)出跌倒報(bào)警、睡(shu™λ∞ì)眠監控等很(hěn)多(duō)新用(yòng)例。比如(rú)，安富利就(jiù)開(k₹✘®āi)發出了(le)一(yī)款基于英飛(fēi)淩BG↓✘≈T60TR1X系列毫米波雷達芯片的(de)呼 ±吸心跳(tiào)檢測解決方案。該方案利用(yòng)一(yī)發一(yī♣↑ ♥)收兩根天線即可(kě)工(gōng)作(zuò)，采集得(de₩→ε)到(dào)的(de)數(shù)據通(tōng)過基于Arm Coπ®§rtex-M7的(de)低(dī)成本MCU進行(xí £ng)處理(lǐ)，能(néng)夠在大(dà)範圍內✘α(nèi)自(zì)動檢測并捕獲呼吸和(hé)心跳(tiào)引發的(de)細微(>"∑≤wēi)動作(zuò)。安富利亞洲供應商 →¶及産品管理(lǐ)高(gāo)級總監鐘(zhōng)僑海(hǎi)表示：“心跳(tiào&✔)、呼吸監測是(shì)毫米波雷達的(de)一(yī)個(gè)典型用(yòng)例，這≥>(zhè)一(yī)領域未來(lái)的(de)前景非常值得(de)關注。”此外(w→φài)，毫米波雷達還(hái)可(kě)以檢測到(dào)細微(wēi)的(de)物γ​φ(wù)體(tǐ)移動，比如(rú)人(rén)體(tǐ)手勢、呼吸及心跳(tiào)等。醫(yī•₽<​)療上(shàng)正在使用(yòng)毫米波雷達探索更多(duō)的(de)應用(yòng)場☆¥π(chǎng)景，比如(rú)血壓監測、情緒監測等。

毫米波雷達無需光(guāng)學攝像也(yě)可(kě)以追蹤一(yī)個​π(gè)人(rén)的(de)活動，并檢測到(dào)人(rén)們的(de)☆ 活動，包括人(rén)員(yuán)跌倒等運動特征，而不(bù γ™)用(yòng)擔心使用(yòng)攝像頭帶來(©σ$lái)的(de)隐私問(wèn)題。

總之，毫米波雷達憑借高(gāo)精度、高(gāo)分(fēn)辨率，尤其是(shì)雷達•↑波不(bù)受雨(yǔ)、霧、灰塵和(hé)雪(xuě)等環δλ♥境條件(jiàn)影(yǐng)響，可(kě✔ε)以全天候全天時(shí)工(gōng)作(zuò)等特性，在非車(chē)用(y§♦òng)領域應用(yòng)已經越來(lái)越多(duō)© 。根據智研咨詢預估，我國(guó)未來(lái)幾年(nián)的(de)智能(néng×∑)家(jiā)居規模增速保持在50%以上(shàng)，其中家(jiā)居雷達‌✘↕到(dào)2024預計(jì)可(kě)達105億元。 随著(zhe)中國(g→σ♥←uó)自(zì)主技(jì)術(shù)的(de)毫米波技(jì)☆¥★術(shù)的(de)發展，必将拓展更多(duō)應用(yòng)場§©∞×(chǎng)景，為(wèi)人(rén&∏γλ)們生(shēng)活帶來(lái)前所未有(yǒu< )的(de)便利。

“三兄弟(dì)”各顯其能(néng)

如(rú)果按照(zhào)工(gōng)作(zuò)頻(pín)段劃分(fē×★n)，針對(duì)民(mín)用(yòng)市(shì∞​)場(chǎng)的(de)毫米波雷達大(dà)緻有(yǒu)三個(gè)類型——24GHz毫米∑α≈±波雷達、77GHz毫米波雷達和(hé)60GHz毫米波雷達。那(nà)麽，哪個(δΩgè)工(gōng)作(zuò)頻(pín)段的(de)毫米波雷達更加适合在非車(chē)用& ±(yòng)市(shì)場(chǎng)發展呢(ne)？

鐘(zhōng)僑海(hǎi)指出，24GHz毫米波雷達是(shì)最先投入民(mín)用®♥(yòng)的(de)毫米波雷達，其波長(cháng)為(wè♣₹βi)1.25cm（勉強算(suàn)是(shì)毫米波了(le)¥×）。由于頻(pín)段的(de)頻(pín)率比較低(dī)，帶寬比較窄（☆≥‌≈隻有(yǒu)250MHz），因此24GHz毫米波雷達在‌'‌測量精度上(shàng)受到(dào)一(y≥¶ī)定限制(zhì)，這(zhè)也(yě)限制(zhì)了"≠∏(le)其應用(yòng)範圍的(de)擴展。¶™不(bù)過由于24GHz技(jì)術(shù)成熟，成本低(dī)廉，還₽λ•♦(hái)是(shì)有(yǒu)不(bù)¥γ少(shǎo)可(kě)發揮的(de)空(kōn♣σg)間(jiān)。

77GHz頻(pín)段的(de)毫米波雷達波長(cháng)隻有(yǒu)3.♣∏9mm，頻(pín)率比較高(gāo)，帶✔£&π寬可(kě)達4GHz。一(yī)般來(£γεlái)說(shuō)，雷達的(de)波長(cháng)越≤λ♣短(duǎn)，分(fēn)辨率/精準度越高(gāo)（當然成本也≠ (yě)會(huì)更高(gāo)），整個(gè)系統的(©γ‌₹de)外(wài)形也(yě)會(huì)更小(xiǎo)。因此，77GHz毫米波雷達在市(shì≤€λ)場(chǎng)上(shàng)逐漸接棒24GHz産品，成為(₽™wèi)汽車(chē)領域的(de)主流，而且很(hěn)≈₩♦¶多(duō)國(guó)家(jiā)和(hé)地(dì)區(qū)也(yě)÷∏₽∞将這(zhè)個(gè)頻(pín)段分(fēn)配為(wèi)汽車(chē)的Ω‌(de)專用(yòng)頻(pín)段。随著(zhe)77GHz毫米波雷達技ε‍"α(jì)術(shù)的(de)成熟，24GHz方→σ案在車(chē)載應用(yòng)上(shàng)的(de)性價比優勢已不(b<♣¥•ù)是(shì)那(nà)麽顯著，這(zhè)些≠​♠(xiē)年(nián)24GHz毫米波雷達在車(chē)用(yòng)市(sh>↕​ì)場(chǎng)逐漸讓位于77GHz方案，24GHz毫米波雷達的(de)✔σ發展重心逐漸轉向工(gōng)業(yè)和(hé)消費(f↓>èi)市(shì)場(chǎng)。

60GHz毫米波雷達波長(cháng)為(wèi)5mm，具有(yǒu)高(gāo§"→)達7GHz的(de)可(kě)用(yòng)于短(duǎn)程應用(yε¶≤òng)的(de)免許可(kě)帶寬，因此其可(kě)以提供更好(hǎo)的(de)分≤  ₩(fēn)辨率。它的(de)出現(xiàn)主要(yào←¥★•)是(shì)為(wèi)了(le)應對(duì)24GHz雷達帶寬受限、精度不(π©♥bù)足、對(duì)運用(yòng)物(wù)體≥₽•♥(tǐ)的(de)感測有(yǒu)局限的(de)問(wèn)題。正因為(wèi)此，各λ<€個(gè)主要(yào)的(de)技(jì)術(shù)廠(chǎng)商圍繞非汽車(ch≤☆€≥ē)領域的(de)毫米波雷達的(de)競争，也(yě)逐漸從(cóng)24GHz轉移到(d®☆↓ào)60GHz頻(pín)段。

張慧也(yě)認為(wèi)，智慧家("↕​jiā)居、健康監測等室內(nèi)應用(yòng)領域，60GHz頻(∞​≤pín)段預計(jì)成為(wèi)市(shì)場(chǎng)主流。60♥↑GHz頻(pín)段是(shì)大(dà)氣吸βγ↑收窗(chuāng)口，非常适合近(jìn)距離(lí)使用(yò♠σ✘ng)，目前已有(yǒu)多(duō)款此頻(pín)段芯片及模塊進入商用(yòng)階Ω α 段。

至于智慧交通(tōng)中的(de)毫米¥≈✔波雷達由于各方面性能(néng)要(yào)求≤>很(hěn)高(gāo)（如(rú)探測距離("¥™lí)甚至高(gāo)達500米以上(shàng)，探測α±‌σ精度和(hé)分(fēn)辨能(néng)力均由很(hěn) "高(gāo)要(yào)求），相(xiàng•Ω​α)應的(de)産品已在往79G～81GHz的(de)工(gōng)作<≥≤↔(zuò)頻(pín)段上(shàng)發展了(le)。

可(kě)以說(shuō)，有(yǒu)了(l≠±e)24GHz雷達打前站(zhàn)，77GHz雷達‌★✘在汽車(chē)領域的(de)重點突破，以及60GHz雷達的(de)≥"§ε補強，毫米波雷達“三兄弟(dì)”已經在民(mín)用(yòng→δ€)市(shì)場(chǎng)闖出了(le)一(yī)片¶♠±新天地(dì)。特别是(shì)在非汽車(chē)領域↔←>，毫米波雷達未來(lái)的(de)表現(xiàn)是(shì)十分(fēn)值得(de→$∑)期待的(de)。目前，許多(duō)國(guó)₹™β★內(nèi)外(wài)主流廠(chǎng)商均 ±在60GHz頻(pín)段進行(xíng)相(xiàng)∞α應的(de)産品開(kāi)發。德州儀器(qì)開(kāi)發的(★δ¥de)可(kě)擴展60GHz單芯片毫米波傳感器(qì)可('≥&♥kě)實現(xiàn)可(kě)靠的(de)無接觸手勢‌φ↔檢測，如(rú)燈光(guāng)控制(zhì)γ∏∑∏、媒體(tǐ)控制(zhì)等。英飛(fē>±§i)淩開(kāi)發的(de)60GHz微(wēi)≤©<λ波天線集成雷達手勢識别傳感器(qì)，可(kě)以直接應用(yòng)在手機(jī)或穿戴設備上(×✘shàng)面。安富利采用(yòng)毫米波雷達實現(xiàn)非接觸式生(shēng)命♥φ體(tǐ)征檢測（包括呼吸和(hé)心跳(ti£¶ào)）已經逐漸成熟并成功商用(yòng)。谷歌(gē)已經發布了(Ω¥le)一(yī)種60Ghz毫米波雷達芯片，可(kě)以更輕松地(dì)₽≠跟蹤和(hé)分(fēn)析睡(shuì)眠質量。

直面技(jì)術(shù)挑戰

盡管毫米波雷達在更廣闊的(de)民(mín)用(yòng)領域有(yǒu)很(hěn)好(₽β★hǎo)的(de)市(shì)場(chǎng)表現§&☆(xiàn)，但(dàn)是(shì)這(zhè)些(xiē)領域此前已經有(yǒu)一(yī)↔¶₩些(xiē)成熟的(de)傳感技(jì)術(shù)在應用(yòng)發展，如(rú)↑δ紅(hóng)外(wài)線、攝像頭等。毫米波雷達想要(yào)突破自(zì)己原有‌↔€(yǒu)的(de)“舒适圈”，進入非車(chē)載這(zhè)個(gè‌Ω)新市(shì)場(chǎng)，就(jiù)要(yào)直↔∞面這(zhè)些(xiē)技(jì)術(shù)的(de)挑戰。

TI産品營銷經理(lǐ)Dennis Barrett指出，與基于視(shì)覺和(hé)★÷激光(guāng)雷達的(de)傳感器(qì)相λ€♥(xiàng)比，毫米波傳感器(qì)的(de)一(yī >←)個(gè)重要(yào)優勢是(shì)不(bù)受雨(yǔ)、塵、煙(yānλ&λβ)、霧或霜等環境條件(jiàn)影(yǐng)響。以∑✔©§智慧家(jiā)居領域的(de)應用(yòng)為(wèi)例，毫米波傳感器(qì)↓πλ 可(kě)在完全黑(hēi)暗(àn)中或在陽光(guāng)σ✔≈直射下(xià)工(gōng)作(zuò)。

這(zhè)些(xiē)傳感器(qì)可(kě♥₽)直接安裝在無外(wài)透鏡、通(tōng)風(fēng)口或傳感 ™器(qì)表面的(de)塑料外(wài)殼後，非常堅固耐用(yòng)∏★∑，能(néng)滿足防護等級 （IP） 69K 标準φ←•β。Dennis Barrett強調，玻璃♦→✔牆和(hé)隔牆在現(xiàn)代建築中的(de)應用(yòng)很(hěn)多≠ (duō)，真空(kōng)吸塵或拖地(dì)機(jī)器(qì)人(rén)需要(yàλσ×o)感知(zhī)這(zhè)些(xiē)表面以防止碰撞。事(sh≥γπ ì)實證明(míng)，使用(yòng)攝像機(jī)和(hé)紅(h♣↑ óng)外(wài)傳感器(qì)是(shì)很(hěn) ∏£∞難檢測這(zhè)些(xiē)元素的(d¶÷♠e)。但(dàn)毫米波傳感器(qì)卻可(kě©γ‌)以檢測到(dào)玻璃牆的(de)存在及其後面的(de)物(wù)體($©tǐ)。

事(shì)實上(shàng)，這(zhè)樣的(de)特性使毫米波雷達在工(gōn®€¥g)業(yè)制(zhì)造領域也(yě)有♥•₹±(yǒu)很(hěn)大(dà)的(de)應用(yòng)空∑☆♣(kōng)間(jiān)。基于視(shì)覺的(de)安全系統在塵土(tǔ)飛(fēi)揚​₽§↔的(de)制(zhì)造環境（如(rú)紡織或地(dì)毯編織）中，需要(yào)經常清潔透鏡。毫β✘↓米波傳感器(qì)在照(zhào)明(mí♥↑↑≥ng)過強（過低(dī)）、濕度高(gāo)、煙(yān)霧和(h$® é)灰塵情況下(xià)，都(dōu)可 ↔♥(kě)以檢測物(wù)體(tǐ)，而且處理λ ≥(lǐ)延遲很(hěn)低(dī)（通(tōng)常少(shǎo)于 2ms）。

不(bù)過，紅(hóng)外(wài)傳感器(qì)等傳¶"↔統産品也(yě)并非沒有(yǒu)優勢，比如(rú)價格便宜等，使之依然占據×∏大(dà)量的(de)市(shì)場(chǎng)空(kōng)間(jiān×γ')。對(duì)此，賽迪顧問(wèn)集成電(diàλσ♥&n)路(lù)産業(yè)研究中心分(fēn)析師(shī)呂芃浩認為(wè↓φλ i)，毫米波雷達與紅(hóng)外(wài)傳感、攝像頭等并不(bù★<♠↔)是(shì)一(yī)種相(xiàng)互替∞$代的(de)關系，是(shì)相(xiàng)互補充、相(xiàng✔σ×)互配合的(de)，發揮各自(zì)的(de)優勢共同為(wèi)智慧生(shēng)活服↑≥&務。紅(hóng)外(wài)傳感器(qì)受溫度影(yǐng)響δ€β，超聲波雷達的(de)作(zuò)用(yòng)距離(lí)近(jìn)、測量精度低(dī)，無法≤ 探測細小(xiǎo)目标。在很(hěn)多(duō)應用(yòng)場$​(chǎng)景中，毫米波雷達可(kě)以彌補這(zhè)些(xi₩≥ē)技(jì)術(shù)的(de)不(bù)足，還(hái)能(nénπ¥≠≤g)夠高(gāo)精度地(dì)确定移動物(wù)體(tǐ)的(de)方向、速度、距離(lí ♠)，可(kě)以檢測到(dào)細微(wēi)的ε‌<(de)物(wù)體(tǐ)移動。

未來(lái)，随著(zhe)市(shì)場(chǎng)上(shàng)人(rén★♠∏‌)們對(duì)于傳感器(qì)精準性要(yào)求不(bù)斷升高(gāo)，毫米波傳感器(q∏">ì)的(de)需求必将增多(duō)，相(xiàng)關産$₽業(yè)鏈将變得(de)更加成熟，價格加親民(mín)。毫米波雷達在非車(chē$♦)載領域的(de)發展将取得(de)更加快(kuài)速的(de)發展。

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