2023年11月16日,4 分钟阅读,作者:Vinicius Bastos
毫米波雷达传感器:是什么,如何节能
毫米波(mmWave)传感器是一种雷达式人体存在传感器,连静止不动的人也能检测到。看看它的工作原理、适用场景,以及如何为照明和空调节电。

住宅和办公室里一个常见的问题,是设备不必要地开着,造成能源浪费。
夜里,我们常常看到楼里有些房间灯火通明、空调开着,却一个人都没有。
在家里,有人忘关某台设备也很常见。
当全家外出旅行,或者办公室周末关门时,这个问题会更加严重:回来时才发现,照明、空调甚至电烤箱一直开着。
电费越来越贵,值得投资一套自动化系统,在房间没人时自动关闭设备。
报警系统中常用的红外人体传感器可以检测到最初的移动,但精度不足以检测微动,比如头部的动作,甚至呼吸时胸部的起伏。

由于精度不足,这类传感器无法用于在检测不到移动时关闭设备。如果有人坐在沙发上看电视或在电脑前工作,红外传感器很可能检测不到这些微动,在不该关的时候把设备关掉。
这时就轮到毫米波雷达技术登场了,也就是所谓的 mmWave。
什么是毫米波传感器?
毫米波传感器是一种雷达式人体存在传感器:它发射高频无线电波,并读取其反射来感知移动,哪怕是最细微的动作,比如人呼吸时胸部的起伏。因此,它不仅能检测到经过的人,也能检测到静止不动、坐着或睡着的人。
这个名称来自「millimeter wave」,即毫米波。据雷达芯片厂商 Texas Instruments 介绍,毫米波是指 30 至 300 GHz、波长 1 至 10 毫米的电波;在实际中,24 GHz 的人体存在传感器也沿用这个名称。
这项技术用于车辆泊车传感器、自动驾驶系统、安防系统以及家庭自动化。
由于不使用摄像头,雷达不会录制图像,而且即使隔着塑料外壳也能工作。因此,它已经被内置在灯具、空调和门锁等设备中。例如,Texas Instruments 就举了空调的例子:长时间检测不到房间里有人时,空调会自动关闭。
毫米波人体存在传感器是如何工作的?
雷达发射电波(通常从 24 GHz 起),电波返回传感器后,算法会计算出目标物体的距离。
传感器的灵敏度可以调节,使其能够检测到细微的动作,比如人的呼吸。
传感器有 24 GHz 和 60 GHz 两种。据生产这两种频段雷达模块的 Seeed Studio 介绍,24 GHz 的探测距离更远,穿透障碍物的能力更强;60 GHz 的精度更高,适用于跌倒检测等应用。
除了灵敏度,设置等待时间也至关重要,也就是传感器经过多久才判断房间里没有人。
例如,设为 60 秒时,传感器检测不到任何动作的可能性很小,尤其是在办公室、卧室和客厅这样的地方。
这类传感器非常灵敏,因此可能出现误触发:风扇、直吹传感器的空调、振动、气流,甚至玻璃墙,都可能造成干扰。
因此,在安装传感器之前,一定要先对现场进行勘察。
毫米波传感器适合用在哪里
另一个要点是,要把这种传感器用在它的主要用途上,而不是当作普通的移动传感器。
毫米波传感器更灵敏,可调参数也多,并不最适合用于简单的移动检测,比如检测有人从走廊经过。
这种用途更适合使用红外传感器。
但在电梯厅里,毫米波传感器就非常完美,因为只要还有人在等电梯,它就不会关灯。
它的应用场景很多:厨房、卧室、客厅、办公室、健身房、楼宇公共区域等等。
总之:红外传感器适合检测有人到来或经过,毫米波传感器则适合确认房间里是否还有人。在节能场景中,正是毫米波传感器确保只有在房间真正没人时,才会关闭灯光和空调。
观看视频,了解 QA 的毫米波传感器。