…突围自动驾驶 毫米波雷达“破圈”消费电子……
爱集微APP……
集微网消息,汽车一直是毫米波雷达在民用领域发展的重要切入点,这些年随着自动驾驶的兴起,发展势头十分强劲。同时,毫米波传感近几年也不断尝试走出自动驾驶领域,拓展新市场的风向。
5G为支撑的万物互联下,由数据,算力,算法支撑的AI技术迅速兴起,催生毫米波雷达向物联网、智能家居等消费市场发展。
消费级需求纷至沓来
毫米波是指长度在1~10mm的电磁波,对应的频率范围为30~300GHz。
此前Marketsand Markets发布的数据显示,到2023年,毫米波雷达传感器的市场总量将达到206亿美元。车载雷达是这一波增长的主要推动力,但物联网市场将会成为驱动毫米波雷达的主要驱动力。
毫米波雷达迈入民用领域,一定程度上得益于此前Goolgle等大厂的大力推动。2015年的Google I/O大会上,Google正式发布其ATAP部门雷达研究及工程化的最新成果,Project Soli。2015年发布后,Google与infineon合作,将Soli雷达芯片化,这使得毫米波雷达向消费级进程迈进一大步。
随着华为3月召开的“2022全屋智能及全场景新品春季发布会”,首次将用于自动驾驶的毫米波传感技术应用于生活场景的AI超感传感器,毫米波技术再次成为焦点之一。
事实上,在华为发布全屋智能解决方案之前,毫米波走出“汽车圈”的脚步已经加快。心跳、呼吸监测就是毫米波雷达的典型用例。
例如,谷歌依靠Soli雷达探测运动来实现睡眠状态的记录。英飞凌也推出了Xensiv毫米波雷达芯片组,并基于其开发可穿戴式血压传感器。
在消费级毫米波雷达这一领域,国内也有相关玩家布局。如智微科技与开酷科技曾宣布推出以60GHz毫米波雷达技术为基础的3D手势识别系统单芯片方案;隔空智能也主要能面向智能家居、节能照明和儿童玩具市场,研发低成本的毫米波雷达手势识别SoC芯片,此外,国内的加特兰、岸达科技等,也是步入这一领域的重要玩家。
另一方面,国内的部分毫米波雷达厂商也在向消费级切入。对这些厂商而言,消费级可看作是车规级上面做的一个扩展,如果产品能达到车规级的要求就存在往下兼容的可能性,沿用到消费级上面。譬如,在做车规级设计的同时,楚航科技也做了消费级设计,设计了一款可以用于健康场景,监测老年人或儿童健康状态的雷达。
全屋智能再度聚焦毫米波雷达
事实上,目前各大厂商所推出的消费级毫米波方案,基本都可涉及智能家居这一领域。
CSHIA发布报告认为,中国将成为全球最大的智能家居市场,占据全球50%-60%的智能家居市场消费份额。
伴随着全屋智能的市场需求上升,智能家居从单品智能化向智能空间不断迈进。智能家居与全屋智能有着一定区别,全屋智能包括计算、感知、调控等自动化智能管理体系。
IDC发布报告认为,全屋智能将快速增长,2022年,2%的智能家居设备将服务于全屋智能解决方案。
在华为推出全屋智能前,国内已有厂商相继切入这一概念。
2021年5月,绿米联创发布全屋智能品牌Aqara,宣布将应用毫米波雷达。今年3月,云米发布了一站式全屋智能解决方案,同时发布Alpha X毫米波超视感知雷达。
在智能家居场景中,毫米波的运用简单来说能实现三大功能:一是人体的存在与否,判断房间里有没有人;二是人体的运动信息,速度和方位;三是人体的姿态,是坐着还是站着还是躺着。
毫米波传感器跟其它非接触式感测技术相比,无论是细微移动的检测、距离配置、墙壁穿透力、抗灰尘/潮湿和温度性能,还是集成度级方案尺寸均具备更优异的表现。此外相比摄像头,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。
从波谱来看,绿米和云米等推出的是60GHz产品。华为搭载24 GHz毫米波技术。
目前可用的毫米波频段包括24GHz、60GHz、77GHz、79GHz,其中应用最为广泛的是24GHz。77GHz频段现已广泛应用于汽车ADAS和自动驾驶,但在非汽车应用领域受到严格限制。
毫米波雷达传感器使用毫米范围的波长发送信号,这是电磁谱中的短波长,短波长的优势之一是分辨率高。智能家居和IoT应用可选择24GHz或60GHz频率,可达到毫米级精度。
24GHz或60GHz方案主要是根据探测距离于分辨率不同而确定的。不同频率的方案针对应用场景有所区别。毫米波雷达频率越高,其探测距离越短,在部分智能家居场景下,只需要检测室内有无物体运动,但对检测范围的需求比较高,因此适合采用24GHz方案;而有些需要追踪手部等细微变化的方案,适合采用60GHz方案。
迎接消费领域技术挑战
然而,毫米波进军消费领域时,同样需要走出技术的“舒适圈”。此前毫米波雷达主要是为汽车自动驾驶、工业领域等设计,应用于家电领域时存在价格贵、规格大、开发周期长等情况,模组体积、功耗、价格也成为毫米波雷达落地智能终端时的技术痛点。
毫米波雷达要落地消费端、实现规模化应用,势必要往高集成度、高性价比、小体积方向发展。
此前,AiP封装天线是5G毫米波雷达厂商重点研发的技术之一,这是一种基于封装材料与工艺,可以让毫米波雷达系统可以实现芯片化。通过将天线与芯片集成在封装内实现系统级功能的技术,缩小产品尺寸,也避免二次开发,从而极大地提升毫米波雷达芯片的集成度,实现小型化、低成本、高性能。
涉足AIP技术的企业有TI、英飞凌、Google、Socionext等企业,国内代表性的企业包括加特兰电子、开酷科技等。
伴随芯片,算法技术的不断跃升,毫米波雷达技术也随之进阶。但是,伴随着消费领域大量需求的涌来,各家平台都随之推出了自己的软硬件标准及规范。这对行业来说,也影响了雷达普及。
在此背景下,今年年初的CES上,谷歌、福特和Blumio等一众厂商公布了一项开源雷达API标准Ripple,以期进一步推动民用小雷达的开发互通性以及在工业,车载,医疗等领域的大范围普及。同样参与其中的还有三家做毫米波雷达的半导体厂商,分别是恩智浦、英飞凌和德州仪器。
Ripple作为一项开源标准,带来了多种雷达硬件互通的的软件库,确保了高复用性和更简易的固件升级。对于方案厂商而言,也可以更便捷开发出雷达方案。
但同样需要指出的是,尽管毫米波雷达在消费级市场大有前景,但目前仍处于市场拓展的前期,综合成本依旧不是太低。而只有当出货量达到一定的量级之后,才会将成本摊薄,从而更好地在消费市场实现规模化落地。从这个角度来看,仅凭芯片厂商带动市场的难度挑战很大,而更贴近消费者用户的终端大厂,则更有利于开拓市场。
追加内容

本文作者可以追加内容哦 !