毫米波雷达助力养老

随着老年化问题日趋严重，养老问题变得迫在眉睫；科技助力养老，是未来解决问题的一种方式。许多科技公司针对这个市场，推出了摄像头监控，可穿戴设备，红外装置等方案，来检测老人的行动轨迹，身体状态。但是此类设备存在舒适性，隐私，便利性等问题。基于此，行业内推出了采用毫米波雷达的方案的解决此类问题。

毫米波雷达简介

雷达最早用于军事领域，通过向探测目标发送电磁波，采集回波的方式，计算出目标的距离，速度，和方位。而毫米波雷达，是指其工作波长在1～10mm，即频率在30～300GHz，用较高频段的电磁波精准感知目标活动情况，提供目标的移动速度、所在的角度、相离的距离。

工作原理：

毫米波雷达通过天线发射电磁波，遇到探测目标后将其反射出去，雷达模块的接收天线收到发射波后，经滤波，放大等RF前端电路处理后进行AD转换，再解析频率，相位等信息，计算出目标物体的距离，方位，角度，速度。

毫米波雷达优势和存在的问题

优势：

相比于其它设备，在康养领域，毫米波雷达有以下几种优势：

1. 灵敏度高

传统的放置在室内的红外探测器，动作检测灵敏度低，而且易受光照度，温度影响，造成检测灵敏度降低。

2. 稳定性好

不受光线，烟雾，温度的影响，探测稳定好。

3. 保护隐私

光学摄像头在需要保护隐私的场合不适合，毫米波无此种问题。

4. 舒适性好

可穿戴设备，手环，血压计，心率计等，需要随身携带，还有电池续航的问题，对于影响舒适性。

存在的问题：

1. 成本偏高

毫米波雷达应用于消费领域，从目前各大厂家推出的模块来看，相比于其它方案，成本还是偏高。其高昂的成本来源于元器件，特别是主芯片和PCB制板的成本。但是随着各大半导体厂商推出低成本芯片，和技术的成熟，成本会降下来。

2. 行业标准还需规范

各大厂家的产品其参数指标都不一致，也没有统一的标准供测试机构在相同的条件下比较产品性能，厂商给出的测试数据没有很强的说服力，这就难免使得市场上的产品良莠不齐。

3. 与目标客户有距离

目前的产品大多数面向的是B端客户，加入到一些智能家居大厂的生态链，作为某个单一模块给到客户使用。但是其目标客户很多是空巢老人，独居老人，难已接受大规模的智能家居化。所以此类产品，需要触及到正真有需求的客户群体，需要有一个向C端普及和市场教育的过程。

解决方案

市面上用于室内监测的毫米波方案，根据各地的法律法规的不同，大多数采用的是24Ghz或60Ghz的方案，主流厂商有欧美系有TI, Infineon，国内有加特兰，矽典微等。Arrow代理TI和Infienon的方案。

TI最初应用在室内的方案是60Ghz IWR6843/AWR6843，3T4R，分别是工业级和车规级的应用，大部分客户使用的IWR6843；其内部架构包含FMCW 收发器、基于 Arm® Cortex®-R4F 的无线电控制MCU、用于 FFT、滤波和 CFAR 处理的硬件加速器。客户可以基于此方案，可以做基带处理和算法层的设计，用单芯片就可以实现所需功能。

但是此方案集成度高，成本要高，而且功耗也不低；基于此，TI推出了低成本低功耗的方案IWRL6432，此方案同样是60Ghz频段，其天线对数缩减至2T3R，内部架构FMCW+HWA+Arm® M4F，可以满足大多数如存在监测，轨迹跟踪，呼吸心率检测的室内应用，并且其成本和功耗降低了不少，是新项目的理想选型。

Infineon方案分24Ghz和60Ghz, BGT24MTR11结合一个发射和一个接收信道，BGT24MTR12结合一个发射和两个接收信道，BGT24MR2则有两个接收信道，能结合BGT24MTR11添加接收信道。BGT24LTR11作为市面上最小的24 GHz MMIC，是结合了一个发射信道和一个接收信道的小功率雷达收发器。BGT24LTR22是结合双发射信道和双接收信道的芯片，可实现跟踪功能。

BGT60LTR11AIP是60GHz多普勒雷达传感器，有一个发射天线和一个接收天线。这是市场上最小的运动传感器，具有集成的天线以及用于运动和运动方向的集成探测器，此外还有BGT60TR13C，1T3R适合应用于呼吸心率检测和轨迹跟踪。

以上方案都需要使用外部MCU做算法设计，其单芯片的收发器成本更低，功耗更小，Google 和国内几家做室内应用的企业都采用了Infineon的方案。

结语

毫米波雷达应用于康养市场可以实现很多检测，比如：呼吸心率，跌倒，轨迹跟踪，存在检测等。随着半导体原厂推出更多的低成本方案，以及未来老龄化问题凸显，其市场需求也将越来越大，是一个非常有潜力的行业。