智能家居毫米波雷达人体感应模块多人轨迹跟踪识别,目前,全球智能家居数量估计已超过2亿,预计未来几年将超过5亿。只有通过越来越数字化、功能越来越精致的设备,才能使房屋智能化。然而,即使智能设备“关闭”,也需要能量,因为即使是待机模式也需要对用户输入做出即时响应(例如,通过语音控制)或提供智能家居或网络的新信息。同时,在很多情况下,人不在场,设备完全不需要在待机模式下运行,因此消耗能量——主要是在没有人在场的情况下。为了解决这个问题,满足数字化和能源效率的要求,毫米波雷达人体感应模块使用了一些有趣的半导体解决方案,其中之一是24GHz毫米波雷达传感器,它几乎可以应用于所有智能家居设备。雷达传感器非常敏感,可以检测是否有人在场,设备是否需要准备就绪——这有点类似于屏幕保护程序,它会在没有鼠标或键盘输入的情况下停止PC显示器一段时间,并在新输入时立即重新激活。通过这种可靠的存在和不存在的检测,毫米波雷达人体感应模块可以实现智能设备的真正节能。根据2023年在德国对5000名18至60岁的受访者进行的调查,几乎四分之三的人至少拥有一台智能家居设备。
在美国,数字相似,而在中国,智能家居设备的用户比例高达90%。这些设备和它们的应用一样多样化:它们包括照明、安全、消费电子电视、笔记本电脑和扬声器、厨房电器和空调。但所有这些设备都增加了对能源的需求,特别是当能源成本上升时,客户更多地考虑节能、可持续和环保的设备。此外,还可以减轻电网基础设施的压力。美国家庭的智能设备数量正在迅速增长。与其在正常待机模式下设置恒温器、智能扬声器、数字助理等设备,更好的降低能耗的方法是在没有人的情况下将其置于“深度睡眠模式”。对于某些设备,这样可以节省几瓦或一小部分。但也有一些特殊的应用,甚至可以超过100W,如电视、笔记本电脑、音响系统和空调。使用毫米波雷达人体感应模块,可以感知人员的存在或移动而且可以识别多人轨迹跟踪;如果没有人,智能设备可以自动切换到睡眠模式。根据传感器和实现的不同,雷达模块本身的功耗只有几毫瓦,大功耗为0.1W,显然低于许多电子设备“开启”或标准待机模式的能量需求。为了节约能源,设备必须重新发明耗电待机模式。只有在真正需要的时候才能使设备处于活动或待机状态。这就是我们今天在“非智能”家庭中所做的。当我们进入房间时,我们打开灯或只在室内太热时手动启动空调。尽管如此,在许多设备中,许多节能功能没有实现或被用户禁止,因为激活唤醒太麻烦或太长。
但一种新的智能方法可能是许多问题的答案:毫米波雷达人体感应模块可以检测多人的运动轨迹检测可以在需要时唤醒和运行,而不是在需要时自动关闭。例如,只有人状态安全系统才能打开,显示器总是在打开。智能恒温器可默认关闭,只激活雷达检测模块。一旦雷达检测到房间内的移动,恒温器将被激活,更新房屋的数据状态,显示天气数据。这种存在检测的概念可以部署在许多其他智能家居设备中。此外,还可以应用空位检测的反向原理,提供更大的节能潜力。在这种情况下,如果一段时间内没有检测到房间内的任何移动,可以关闭电视、扬声器、智能灯、空调等设备。这显著降低了功耗。由于空置检测不是立即激活设备,而是在一段时间内没有人出现时停止使用,毫米波雷达人体感应模块本身可以保持停止,并每隔几秒或几分钟进行一次检查。因此,这种传感器模块可以为整个系统节省大量的能源,而自身消耗较少。配备HVAC系统的建筑可以从这一原则中受益,因为即使没有人在场,大部分能源也会被浪费在供暖和制冷上。更糟糕的是,在许多情况下,这些设备会频繁而长时间运行。真正的智能应该是,一旦该区域空出一段时间,这些系统就会停止使用。该功能在照明系统中逐渐普及,但在空调和其他设备(如显示器、厨房电器、计算机、扬声器和音响系统)中尚未普及。用户还可以从其他应用程序(如电视)中的空置检测中受益。。当用户指定时间内没有人在附近时,毫米波雷达人体感应模块会将电视切换到睡眠模式。这不仅可以节约能源,还可以延长显示器的使用寿命。
雷达传感器是低功耗智能家居的佳选择。在所有可用的运动测试解决方案中,雷达传感器即使对小的运动也有高的灵敏度,有些运动甚至是看不见的。PIR传感器在灵敏度方面无法与之竞争。此外,雷达并不像PIR传感器那样依赖人体热量,因为它是一种主动传感技术。这确保了即使人们几乎没有移动也能被检测到。但毫米波雷达大的优点之一是可以通过非导电材料进行检测。红外线、超声波、摄像头和其他基于图像的传感器必须在外壳上打开,但雷达传感器可以完全隐藏在设备内部。因此,您不必在产品设计上做出任何妥协,并且可以避免额外的制造步骤和相应的外壳修改成本。另一种可能性是基于摄像头的运动测试,如摄像头、电视、笔记本电脑和其他已经有图像传感器的设备。图像系统的功耗非常高。此外,它们还需要良好的环境光和图像处理来检测视频中的运动,这进一步增加了功耗。此外,隐私也是一个很大的考虑因素。