巍泰技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)人員感知毫米波雷達(dá)人體存在檢測(cè)與人數(shù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)助力智慧公廁管理智能化

導(dǎo)語(yǔ)：隨著我國(guó)“公廁改革”工作的落實(shí)及“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧廁所的推進(jìn)，新型數(shù)字化設(shè)施越來(lái)越多地應(yīng)用到了公共廁所建設(shè)中。物聯(lián)網(wǎng)傳感器作為智慧公廁系統(tǒng)“感知觸手”，為信息的多元采集與系統(tǒng)的無(wú)感交互提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。物聯(lián)網(wǎng)人員感知毫米波雷達(dá)WTR-812DMR相較于傳統(tǒng)紅外、攝像頭、激光等技術(shù)，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)人體感知與人數(shù)統(tǒng)計(jì)；受環(huán)境影響小，性能穩(wěn)定；穿透性強(qiáng)，隱蔽性好；不采集圖像信息，不存在泄露風(fēng)險(xiǎn)；使用成本適中，在智慧公廁領(lǐng)域的應(yīng)用更具功能優(yōu)勢(shì)與價(jià)值效益。

智慧公廁屬于公共服務(wù)體系和社會(huì)民生領(lǐng)域的公共廁所建設(shè)與升級(jí)，也是智慧城市解決方案在城市公共管理領(lǐng)域的先行實(shí)踐，在新基礎(chǔ)的大政策方向下，以高精尖進(jìn)行技術(shù)驅(qū)動(dòng)，打造新基建背景下的智慧型公共廁所是創(chuàng)新之趨、惠民之計(jì)。

智慧公廁系統(tǒng)融合傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等多種技術(shù)手段，具備廁所使用引導(dǎo)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備管理、能耗管理、云端綜合管理等多種功能，可為使用人員提供更優(yōu)質(zhì)、高效、便捷、舒適的服務(wù)，更便于廁所的運(yùn)營(yíng)與管理。

一、人員感知雷達(dá)智慧公廁應(yīng)用

廁所的使用引導(dǎo)包括廁所占位檢測(cè)、入廁人流統(tǒng)計(jì)與廁位滿員導(dǎo)流等，一般依托于人體存在檢測(cè)與人數(shù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)。巍泰技術(shù)人員感知雷達(dá)WTR-812DMR基于毫米波雷達(dá)傳感器技術(shù)，基于上述優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)人員存在檢測(cè)、位置獲取、軌跡跟蹤、數(shù)量統(tǒng)計(jì)等功能，為公廁廁位占用與使用情況可視化提供可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源。

1、占位檢測(cè)，幫助入廁導(dǎo)流

辦公樓宇、商場(chǎng)、醫(yī)院等人員聚集，公廁數(shù)量多且相隔不遠(yuǎn)的場(chǎng)所，為降低使用人員等待時(shí)長(zhǎng)，提高廁所重復(fù)利用率，實(shí)現(xiàn)廁所使用最大化，需要統(tǒng)計(jì)每個(gè)廁位占用情況，為空閑廁所導(dǎo)流提供依據(jù)。

作為高精度傳感和檢測(cè)智能硬件，人員感知雷達(dá)WTR-812DMR能夠捕捉人體細(xì)微的動(dòng)作，并提供速度、運(yùn)動(dòng)方向、距離、角度信息，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)細(xì)致的人體感應(yīng)，在不采集人員圖像信息、保護(hù)隱私的基礎(chǔ)上，獲取人員位置信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤，以此準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)廁位占用情況。

雷達(dá)融合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)，通過(guò)廁位門側(cè)燈光變化、互動(dòng)顯示屏或手機(jī)APP，直觀地讓使用人員和管理者了解各個(gè)廁位、第三衛(wèi)生間或母嬰室的占用情況，為空閑廁所導(dǎo)流，從而提升使用人員的用戶體驗(yàn)。

2、人員計(jì)數(shù)，優(yōu)化清潔時(shí)間

旅游景區(qū)、市政、交通樞紐中心等人流量大較大的公廁，其衛(wèi)生清潔問(wèn)題一直飽受詬病。如環(huán)境臭異味、垃圾簍未及時(shí)清理、皂液機(jī)無(wú)皂液、使用廁所時(shí)被清潔人員干擾等問(wèn)題，而一線清潔人員通過(guò)定時(shí)的清潔工作并不能完全覆蓋和解決這些問(wèn)題?？衫萌藛T感知雷達(dá)WTR-812DMR統(tǒng)計(jì)入廁人員數(shù)量，為優(yōu)化清潔人員工作時(shí)間提供數(shù)據(jù)參考。相較于常見(jiàn)的客流統(tǒng)計(jì)攝像頭，不采集任何圖信息，真正做到了的客戶隱私保護(hù)。

在每個(gè)廁位設(shè)置計(jì)數(shù)絆線，累計(jì)通過(guò)計(jì)數(shù)絆線的入廁人員數(shù)量，并通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)實(shí)時(shí)更新顯示入廁人流量，當(dāng)人流量達(dá)到閾值時(shí)，系統(tǒng)提醒清潔人員入場(chǎng)做一些基礎(chǔ)的衛(wèi)生清潔工作。同時(shí)系統(tǒng)后臺(tái)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可得出一個(gè)時(shí)間周期的人流量曲線圖，進(jìn)而安排更為合理靈活的清潔工作，做到衛(wèi)生管理的精細(xì)化。

二、人員感知雷達(dá)產(chǎn)品特性

1、準(zhǔn)確率高，可監(jiān)測(cè)多個(gè)目標(biāo)人員

2、可實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景目標(biāo)人員數(shù)量統(tǒng)計(jì)

3、可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)人員移動(dòng)方向信息獲取與軌跡跟蹤

4、監(jiān)測(cè)范圍廣，監(jiān)測(cè)區(qū)域可自由設(shè)定，排除干擾

5、一個(gè)雷達(dá)可覆蓋4個(gè)廁位，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單

6、無(wú)隱私、敏感問(wèn)題，無(wú)鏡頭設(shè)計(jì)，規(guī)避投訴風(fēng)

7、不受環(huán)境影響，如污垢遮擋、煙霧、低光照，熱源、噪音、氣流等

8、隱蔽性好，可隱藏在薄木板或塑料天花板等非金屬材料后，美觀大方

三、人員感知雷達(dá)安裝示意圖

四、人員感知雷達(dá)適用領(lǐng)域

人員感知雷達(dá)WTR-812DMR適用于市政、景區(qū)、高速服務(wù)區(qū)、高鐵站、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、辦公樓宇、校園、公園、醫(yī)院、場(chǎng)館、酒店等場(chǎng)合公共廁所占位檢測(cè)、入廁人流統(tǒng)計(jì)與廁位滿員導(dǎo)流等。

除可應(yīng)用于智能衛(wèi)生間廁位與人員狀態(tài)檢測(cè)外，雷達(dá)還可應(yīng)用于智慧辦公、智慧門店、智能家居、智慧養(yǎng)老、智慧醫(yī)院、智慧物業(yè)等多個(gè)項(xiàng)目方案中，幫助實(shí)現(xiàn)智能與數(shù)字化管理、客流統(tǒng)計(jì)分析、樓宇自動(dòng)化控制管理、空調(diào)和燈光家居設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制、多場(chǎng)景空間利用效率統(tǒng)計(jì)分析、區(qū)域入侵檢測(cè)預(yù)警等。

五、監(jiān)管常用技術(shù)方案對(duì)比

目前，適用于人體存在檢測(cè)和人數(shù)統(tǒng)計(jì)的監(jiān)管常用技術(shù)方案主要包括熱釋電紅外、光學(xué)攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等。

被動(dòng)式熱釋電紅外探頭通過(guò)發(fā)射紅外線與接收發(fā)生溫度變化的人體熱輻射原理實(shí)現(xiàn)人體感知。這種技術(shù)器件功耗小、價(jià)格低廉，但不具備人數(shù)統(tǒng)計(jì)功能；容易受各種熱源、光源、氣流、射頻輻射干擾，當(dāng)環(huán)境溫度同人體溫度相近時(shí)，易造成傳感器靈敏度大幅下降，甚至出現(xiàn)短時(shí)失靈，環(huán)境適應(yīng)性相對(duì)較差；穿透力較差，人體的紅外輻射被遮擋，不易被探頭接收；紅外探頭部分需要裸露在外，產(chǎn)品整體美觀度不高。

光學(xué)攝像頭運(yùn)用視頻圖像序列分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)人體感知與人數(shù)統(tǒng)計(jì)。這種技術(shù)分辨率高，可形成高清圖像，目標(biāo)分類簡(jiǎn)單。但光學(xué)攝像頭對(duì)人體監(jiān)測(cè)性能受光照、遮擋和人體姿態(tài)等環(huán)境影響大，不能適應(yīng)全天候、全天時(shí)的工作，同樣不能準(zhǔn)確測(cè)量到人體的位置以及距離信息，還存在侵犯隱私的風(fēng)險(xiǎn)。

激光雷達(dá)主要是向目標(biāo)發(fā)射激光束，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的目標(biāo)回波，與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較和適當(dāng)處理后，就可獲得如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等目標(biāo)的有關(guān)信息。

毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)從工作原理上來(lái)說(shuō)具有相似之處，都是利用回波成像來(lái)構(gòu)顯被探測(cè)物體的，就相當(dāng)于人類用雙眼探知而蝙蝠是依靠超聲波探知的區(qū)別。不過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射的電磁波是一條直線，主要以光粒子發(fā)射為主要方法，而毫米波雷達(dá)發(fā)射出去的電磁波是一個(gè)錐狀的波束，這個(gè)波段的天線主要以電磁輻射為主。

兩者均具有距離精度高、速度精度高、角度分辨率高及虛警率低等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的準(zhǔn)確感知與數(shù)量統(tǒng)計(jì)，穩(wěn)定輸出人員的距離、速度和角度等信息。因兩者通過(guò)射頻信號(hào)采集人員信息，不會(huì)采集視頻圖像，故在保護(hù)個(gè)人隱私方面優(yōu)勢(shì)明顯。

相比毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)在探測(cè)精度、探測(cè)范圍方面更具優(yōu)勢(shì)。但在抗干擾性上，毫米波雷達(dá)卻更勝一籌，由于激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射光束進(jìn)行探測(cè)，受環(huán)境影響較大，光束受遮擋后就不能正常使用，在智慧公廁應(yīng)用場(chǎng)景，若設(shè)備透鏡上落下的灰塵過(guò)多，會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，需要經(jīng)常進(jìn)行擦拭，維護(hù)相對(duì)復(fù)雜。此外，激光雷達(dá)由于獲取的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)超毫米波雷達(dá)，需要更高性能的處理器來(lái)處理數(shù)據(jù)，所以成本也相對(duì)更高。

綜上，毫米波雷達(dá)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)人體存在感知與人數(shù)統(tǒng)計(jì)；受環(huán)境影響小，性能穩(wěn)定；穿透性強(qiáng)，隱蔽性好；不采集圖像信息，不存在泄露風(fēng)險(xiǎn)。此外，技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)的毫米波雷達(dá)在體積、成本上的瓶頸突破，疊加上半導(dǎo)體公司基于CMOS單芯片解決方案的量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)，使得毫米波雷達(dá)在智慧公廁領(lǐng)域的應(yīng)用更具功能優(yōu)勢(shì)與價(jià)值效益。