毫米波雷達迎來新的開放標準，加速消費應(yīng)用發(fā)展

在今年的CES上，谷歌、福特和Blumio等一眾廠商公布了一項開源雷達API標準Ripple，用于賦能毫米波雷達硬件與軟件之間的互通，并加速通用消費者雷達的應(yīng)用發(fā)展。

Ripple作為一項開源標準，帶來了多種雷達硬件互通的的軟件庫，確保了高復(fù)用性和更簡易的固件升級。而方案廠商也更容易入局，開發(fā)自己的雷達方案，支持到更加差異化的毫米波雷達應(yīng)用。目前Ripple重點關(guān)注的雷達應(yīng)用分別是無創(chuàng)健康監(jiān)測、存在監(jiān)測、人類活動識別和非接觸式手勢控制。

同樣參與其中的還有三家做毫米波雷達的半導(dǎo)體廠商，分別是恩智浦、英飛凌和德州儀器。值得一提的是，在參與這一標準API的公司中，有兩家都與英飛凌有過毫米波雷達的合作，那就是谷歌和Blumio。

谷歌

早在2016年，谷歌的ATAP部門就展示過用微型毫米波雷達計劃ProjectSoli。Pixel4手機中，谷歌首次集成了英飛凌開發(fā)的60GHz毫米波雷達芯片，該毫米波雷達芯片也出現(xiàn)在了谷歌最近發(fā)布的第二代NestHub中。
谷歌對毫米波雷達有何規(guī)劃呢？答案就是手勢控制和睡眠感知。在Pixel4中，Soli毫米波雷達的原始數(shù)據(jù)通過信號轉(zhuǎn)換，經(jīng)過機器學(xué)習(xí)完成手勢區(qū)分，最終判斷出用戶所做出的的非接觸式手勢。不過好景不長，谷歌似乎已經(jīng)并不打算在手機上繼續(xù)內(nèi)置毫米波雷達，自Pixel4之后，再也沒有一臺Pixel手機內(nèi)置Soli毫米波雷達，但谷歌依然堅信毫米波雷達在智能家居產(chǎn)品NestHub中的應(yīng)用。

在去年推出的第二代NestHub中，谷歌引入了一項名為睡眠感知（SleepSensing）的功能，利用低功耗毫米波雷達來檢測人的移動和呼吸。而其他的傳感器諸如溫度傳感器和麥克風等，則用來檢測打鼾和咳嗽之類的聲音，以及房間內(nèi)的光線和溫度，多個傳感器融合獲得的數(shù)據(jù)用于確定入睡時間、睡眠時長以及睡眠質(zhì)量。

盡管這一功能更像是一些APP或智能表帶自帶的功能，但谷歌明顯要做得更進一步。但谷歌似乎并不打算將其作為設(shè)備固有功能，讓用戶購置NestHub之后即可盡情使用。在完成Fitbit的收購后，谷歌計劃打通智能家居和智能穿戴之間的產(chǎn)品整合。2023年后，睡眠感知將不再作為一項免費功能，而是作為Fitbit Premium計劃的功能之一，用戶需要付出10美元每月或80美元每年的訂閱費用才能繼續(xù)使用。

60GHz的毫米波雷達更適合實現(xiàn)短距離高精度的檢測，而且這一芯片加上天線也只占據(jù)了很小的面積(5x 6.5mm)，非常適合集成在手機、智能穿戴等設(shè)備中。當然了，未來谷歌是否會把這一毫米波雷達用于Fitbit的智能穿戴設(shè)備中猶未可知。

Blumio

雖然谷歌不一定這么做，但已經(jīng)有的廠商開始毫米波雷達在可穿戴設(shè)備中的布局，那就是以血壓監(jiān)測儀為主打產(chǎn)品的初創(chuàng)公司Blumio。Blumio計劃以英飛凌的60GHzXENSIV毫米波雷達來開發(fā)可穿戴的無創(chuàng)血壓傳感器。
結(jié)合毫米波雷達與Blumio的軟件算法和信號處理單元，該傳感器可以將原始傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可讀的動脈脈波，易于集成到其他血壓監(jiān)測設(shè)備中。這類傳感器無疑可以進一步減少有創(chuàng)和需要袖帶的血壓檢測，對于可穿戴醫(yī)療設(shè)備和健康穿戴設(shè)備來說都是一大助力。

TI

以TI目前的毫米波雷達產(chǎn)品線來看，覆蓋了60GHz到81GHz的汽車和工業(yè)級毫米波雷達，此次參與Ripple這一標準估計也是主要面向汽車應(yīng)用，76GHz-81GHz的毫米波雷達主要用于ADAS應(yīng)用，而60GHz到64GHz的毫米波雷達則用于艙內(nèi)應(yīng)用。
AWR6843這一60GHz-64GHz的汽車毫米波雷達傳感器在單芯片上集成了DSP、MCU（200MHz的ARM-CortexR4F）和雷達加速器，可以部署在駕駛座的前后用于監(jiān)測駕駛員的生命體征。集成的C674x可編程DSP可以從胸腔移動中判斷出呼吸和心跳模式，并估計出呼吸率和心率。AWR6843還可以部署在車頂用于乘員檢測，在需要與車機HMI完成手勢交互時，也可以切換到手勢檢測模式來檢測傳感器附近的運動。

結(jié)語

福特似乎也想用這一標準來推動毫米波雷達在車上應(yīng)用，但并非用于輔助駕駛，而是一些智能座艙應(yīng)用。從潛在的應(yīng)用來看，很可能也是手勢識別、存在檢測和駕乘監(jiān)控之類的應(yīng)用?？紤]到Ripple才公布不久，未來也許我們能看到毫米波雷達出現(xiàn)在更多的軟件應(yīng)用上。