【導讀】智zhi能neng家jia居ju應ying用yong和he連lian接jie設she備bei的de數shu量liang不bu斷duan增zeng長chang，用yong戶hu的de日ri常chang生sheng活huo越yue來lai越yue方fang便bian。但dan是shi
，這zhe卻que導dao致zhi了le高gao能neng耗hao，因yin為wei即ji使shi無wu人ren在zai場chang，這zhe些xie設she備bei通tong常chang也ye處chu於yu長chang期qi活huo躍yue或huo待dai機ji模mo式shi
，以yi便bian隨sui時shi投tou入ru使shi用yong。這zhe些xie設she備bei配pei備bei采cai用yong英ying飛fei淩ling XENSIV™ 毫米波雷達傳感器的智能設備後，不但可提高能效，而且更加智能
，更加可持續。

智能樓宇和智能家居日益受到歡迎

，預計其數量將在未來數年內大幅增長：目前，估計全球智能家居數量已超過 2 億
，預計這一數字將在今後幾年內突破 5 億。

預計未來幾年內的全球智能家居數量將超過 5 億

房屋的智能化離不開越來越數字化的設備
，這些設備的巧妙功能前所未有。但是
，設備成本亦居高不下：盡管過往的待機功耗呈穩步下降趨勢，但對能源的需求卻持續增長。智能設備即使處於“關閉”狀態也需要能量，因其隻能選擇待機模式
，才可即時響應用戶輸入（例如通過語音控製）或提供來自智能家居或網絡的最新信息。此外，很多時候，設備完全不必以待機模式運行並因此消耗能量——主要是無人在場的情形。

為解決這一問題並滿足數字化和節能的要求
，英飛淩充分利用了自己的半導體解決方案。其中就包括 XENSIV™雷達傳感器，幾乎可用於所有智能家居設備。雷達傳感器的靈敏度非常高
，可檢測是否有人在場及設備是否需準備就緒——類似於屏幕保護程序，如果一定時間內無鼠標或鍵盤輸入，則停用 PC 顯示器，而在檢測到新輸入時立即重新激活。借助這項可靠的在場和離開檢測技術，英飛淩毫米波雷達可為真正智能、節能設備的設計提供支持。

用戶在場觸發活動與持續活動或待機

2021 年德國的一項Statista調查表明，在 3000 多名年齡為 18 至 64 歲的德國人中
，四分之三以上擁有至少一台智能家居設備。在美國
，統計數字非常接近。

據 Statista 調查，美國家庭中的智能設備數量正在迅速增長

而在中國

，智能家居設備用戶的占比高達90%。這些設備與其應用多種多樣
，包括：照明
、安全設備
；電視、筆記本電腦和條形音箱等消費電子產品；廚房電器和空調。但是，所有設備都在增加對能源的需求

，節能效果非常不好，尤其是在能源成本不斷上漲階段，而客戶更喜歡節能、可持續和環保的設備。此外

，電網基礎設施所麵臨的壓力也越來越大。

無人在場時，降低能耗的一種方法是將恒溫器、智能揚聲器或數字助手等設備置於“深度睡眠模式”，而er不bu是shi使shi其qi處chu於yu正zheng常chang待dai機ji模mo式shi。對dui於yu某mou些xie設she備bei
，這zhe樣yang僅jin可ke節jie省sheng幾ji瓦wa或huo一yi小xiao部bu分fen能neng源yuan。但dan也ye有you一yi些xie使shi用yong情qing況kuang，如ru果guo將jiang設she備bei置zhi於yu深shen度du睡shui眠mian模mo式shi或huo暫zan時shi關guan閉bi，則ze可ke節jie省sheng超chao過guo 100 瓦
，因為無人在場時，無需使用電視屏幕
、筆記本電腦、音響係統或空調等設備。使用雷達傳感器後
，這些設備就能感測人員是否在場或是否移動；如(ru)果(guo)仍(reng)然(ran)沒(mei)有(you)此(ci)類(lei)脈(mai)衝(chong)，基(ji)於(yu)雷(lei)達(da)的(de)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)就(jiu)可(ke)自(zi)動(dong)切(qie)換(huan)至(zhi)睡(shui)眠(mian)模(mo)式(shi)，從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)。根(gen)據(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)實(shi)施(shi)的(de)不(bu)同(tong)
，雷(lei)達(da)模(mo)塊(kuai)本(ben)身(shen)的(de)功(gong)耗(hao)僅(jin)為(wei)幾(ji) mW
，最高為 0.1 W
，這遠低於許多電子設備的通電或標準待機模式的能量需求。

如何使用雷達傳感器來提高能源效率

為節省能源
，需重新探尋設備必須始終可用且保持連接的方法——也包括耗電的待機模式。我們要求，僅當用戶真正需要時
，也就是用戶在場時，設備才處於活動或待機狀態。這就是我們目前在“非智能”jiazhongsuozuodeshiqing，jinrufangjianhoucaikaideng，huojinzaishineitaireshishoudongqidongkongtiao。raner
，zaixuduoshebeizhong，yonghurengweishiyong，shenzhijinyongzhuruchaoshizhileideshengdiangongneng。zhuyaoshiyinweinaxieyugaojigongnengxiangguandetexingtongchanghuidaozhiqidongshijianguochang，yijiquefazuixinxinxi，youqishizaimafandeshoudongzhongxinjihuozhihou，yincihuimingxianyingxiangkehutiyan。

但是

，新智能方法可以解決許多問題：weihebixudakaihengwenqidexianshiping，weiheshebeibenshenbixulianjiedaohulianwangcainengxiazaitianqishuju？jishijiankongquyuneiwurenyidong
，weihejiatinganquanxitongdeshexiangtourengshizhongkaiqi、記錄數據、預yu處chu理li數shu據ju並bing將jiang其qi傳chuan輸shu到dao雲yun端duan

？實shi現xian更geng智zhi能neng設she備bei激ji活huo方fang式shi的de最zui佳jia方fang法fa是shi實shi施shi運yun動dong檢jian測ce
，通tong過guo部bu署shu雷lei達da傳chuan感gan器qi將jiang設she備bei從cong深shen度du睡shui眠mian模mo式shi中zhong喚huan醒xing。

例(li)如(ru)
，可(ke)默(mo)認(ren)關(guan)閉(bi)智(zhi)能(neng)恒(heng)溫(wen)器(qi)，而(er)僅(jin)激(ji)活(huo)雷(lei)達(da)檢(jian)測(ce)模(mo)塊(kuai)。隻(zhi)要(yao)雷(lei)達(da)檢(jian)測(ce)到(dao)房(fang)間(jian)內(nei)的(de)移(yi)動(dong)，恒(heng)溫(wen)器(qi)就(jiu)會(hui)啟(qi)動(dong)
，從(cong)而(er)更(geng)新(xin)房(fang)屋(wu)的(de)標(biao)準(zhun)數(shu)據(ju)和(he)源(yuan)自(zi)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)天(tian)氣(qi)數(shu)據(ju)。如(ru)果(guo)有(you)人(ren)進(jin)入(ru)規(gui)定(ding)區(qu)域(yu)，例(li)如(ru) 1 m 以yi內nei
，顯xian示shi屏ping會hui打da開kai。因yin此ci，用yong戶hu無wu需xu觸chu摸mo屏ping幕mu即ji可ke將jiang其qi激ji活huo，然ran後hou等deng待dai數shu據ju更geng新xin和he結jie果guo顯xian示shi。這zhe種zhong在zai場chang檢jian測ce概gai念nian可ke部bu署shu至zhi其qi他ta各ge類lei智zhi能neng家jia居ju設she備bei和he電dian器qi中zhong。

此外
，如果應用空位檢測的反向原理，還可提高節能潛力。在這種情況下，如果一段時間內未檢測到房間內有任何移動，則可關閉電視、揚聲器、智(zhi)能(neng)燈(deng)和(he)空(kong)調(tiao)等(deng)設(she)備(bei)，這(zhe)樣(yang)可(ke)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)。由(you)於(yu)空(kong)位(wei)檢(jian)測(ce)不(bu)是(shi)立(li)即(ji)激(ji)活(huo)設(she)備(bei)，而(er)是(shi)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)無(wu)人(ren)時(shi)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)停(ting)用(yong)

，因(yin)此(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)本(ben)身(shen)可(ke)保(bao)持(chi)停(ting)用(yong)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)且(qie)每(mei)隔(ge)幾(ji)秒(miao)或(huo)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)執(zhi)行(xing)一(yi)次(ci)檢(jian)查(zha)。因(yin)而(er)，此(ci)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)可(ke)為(wei)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)能(neng)源(yuan)
，而(er)自(zi)身(shen)消(xiao)耗(hao)卻(que)很(hen)低(di)。部(bu)署(shu) HVAC 係統的樓宇尤其可因此而受益，因為盡管無人在場，但大部分能源都浪費於供暖和製冷。[1] 更糟糕的是，大多數時候

，這些設備均會頻繁且長時間運行 [2]。但是，真正的智能家居會在一段時間內無人時停用這些係統。該功能在照明係統中逐漸普及，但在空調和其他設備（如監視器、廚房電器、計算機、揚聲器和音響係統）中尚未普及。

盡管如此，用戶也可受益於電視等其他應用中的空位檢測。例如，英飛淩 BGT60LTR11AIP 雷達傳感器已用於三星 Frame TV 2021，在用戶規定的時間內
，如果附近無人，則使電視從藝術模式切換至睡眠模式。這樣不僅可節省能源，還能延長顯示器的使用壽命。

英飛淩毫米波雷達傳感器 BGT60LTR11AIP 為真正智能
、節能設備的設計提供支持

如果在用戶規定的時間內未檢測到任何人，三星 Frame TV 2021 將從藝術模式切換至睡眠模式

雷達傳感器是最合適的智能家居設備感測選擇

在所有可用運動檢測解決方案中
，對於最小幅度的運動，甚至是肉眼看不見的運動
，雷達傳感器的靈敏度最高。PIR 傳感器的靈敏度無法相提並論。此外

，雷達不像 PIR 傳chuan感gan器qi那na樣yang依yi賴lai體ti熱re

，因yin其qi采cai用yong的de是shi主zhu動dong感gan測ce技ji術shu。從cong而er確que保bao檢jian測ce到dao幾ji乎hu沒mei有you移yi動dong或huo根gen本ben沒mei有you移yi動dong的de人ren。然ran而er，最zui大da的de優you勢shi之zhi一yi卻que是shi可ke以yi穿chuan透tou非fei導dao電dian材cai料liao進jin行xing檢jian測ce。雖sui然ran紅hong外wai
、超聲波、shexiangtouhuoqitajiyutuxiangdechuanganqibudezhegaihuoxuyaozaichanpinwaikeshangkaikong，danleidachuanganqikewanquanyinzangzaishebeinei。yinci，ninbubizaichanpinshejifangmianzuochurenhetuoxie，qiekebimianewaidezhizaobuzhouyijiyinciergenggaiwaikedechengben。

另一種可能性是基於攝像頭的運動檢測，例如用於攝像頭
、電視、筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)或(huo)其(qi)他(ta)已(yi)配(pei)備(bei)合(he)適(shi)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)設(she)備(bei)。但(dan)是(shi)
，圖(tu)像(xiang)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)耗(hao)非(fei)常(chang)高(gao)，可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)良(liang)好(hao)的(de)光(guang)照(zhao)條(tiao)件(jian)，並(bing)且(qie)需(xu)要(yao)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)來(lai)檢(jian)測(ce)視(shi)頻(pin)中(zhong)的(de)運(yun)動(dong)
，這(zhe)無(wu)疑(yi)增(zeng)加(jia)了(le)能(neng)量(liang)需(xu)求(qiu)。您(nin)還(hai)可(ke)能(neng)指(zhi)責(ze)缺(que)乏(fa)隱(yin)私(si)，因(yin)為(wei)攝(she)像(xiang)頭(tou)係(xi)統(tong)會(hui)侵(qin)入(ru)私(si)人(ren)空(kong)間(jian)——因此用戶並不完全信任。

此外，消費電子價格下降增加了組件的成本壓力。因此，3D ToF（飛行時間）和攝像頭傳感器通常因過於昂貴而無法用於在場檢測。而功能強大的 PIR 解決方案

，不僅影響產品外殼設計

，還需額外的菲涅耳透鏡、放大器、控製器等，從而增加 BOM（物料清單）成本。英飛淩 BGT60LTR11AIP leidachuanganqisuoxuzhichizujianzuishao，youqishizaizizhuyunxingzhong，yinciduixitongchengbendeyingxiangzuixiao。leidachuanganqitijihenxiao
，yinciyekejichengdaoxiaoerbodedianzishebeizhong。

此外，雷達傳感器在多塵、多煙或潮濕的環境中也很非常耐用，而某些基於激光的 ToF 傳感器或其他圖像傳感器可能難以在這樣的環境中實現檢測。

雷達傳感器支持的其他智能功能

yonghutongchangyishibudao，shebeicaozuobudangyehuidaozhibubiyaodegonghao。tamenkenengzaizanshilikaishimeiyouguanbishebeihuotiaozhengshezhi，congerzaiwuyizhonglangfeilenengyuan。danshi，zaileidachuanganqidebangzhuxia
，cishikezidongjinxingtiaojie，yinci，yonghujishishenmedoubukaolv
，yebuhuilangfeinengyuan。

除用作在場或離開檢測器外，雷達傳感器還可為智能設備添加其他功能
，例如在空調係統中。在這類應用中
，雷達傳感器與溫度和 二氧化碳傳感器結合使用時效率最高，因此係統會根據需要啟動——比如有人在房間內、二er氧yang化hua碳tan濃nong度du過guo高gao或huo溫wen度du超chao過guo預yu定ding義yi極ji限xian時shi。其qi他ta傳chuan感gan技ji術shu通tong常chang隻zhi提ti供gong在zai場chang或huo離li開kai等deng二er進jin製zhi信xin息xi
，而er雷lei達da傳chuan感gan器qi卻que可ke提ti前qian檢jian查zha房fang間jian內nei人ren數shu並bing相xiang應ying進jin行xing調tiao整zheng

，甚shen至zhi可ke檢jian查zha人ren員yuan位wei置zhi和he距ju離li
，從cong而er控kong製zhi氣qi流liu方fang向xiang。

haiyouxuduoqitakenengyongli，lirugenzonglingtingzheweizhibingjucibuduanyouhuayinliangheshengyincanshudeyinxiangxitong。huozhekekanhuertongdedianshi，nenggouceliangguankanzhedejuli，bingzaiertongdeyanjingjulipingmutaijinshifachujinggao。haikeyongyulaonianrenhuoxuhulirenyuansuoyongdeshebeizhong
，liruzaidiedaoshixunqiubangzhudejingbaoxitong。yinci，leidachuanganqibujinkejieshengnengyuanbinggaishanrenmendeshushidu，haikezaizhinenghuanjingzhongweigerenhuliheanquanzuochugongxian，erzheyiqiedouqingeryiju。

參考文獻

[1] Martani、Claudio 等人：ENERNET：建築使用率與能源消耗之間的動態關係研究。能源與建築
，2011，http://senseable.mit.edu/papers/pdf/20120401_Martani_etal_EnernetStudying_EnergyBuildings.pdf

[2] Norford、L.K 等人：“低能耗”辦公樓的測量性能與預測性能之間的二比一差異：基於 DOE-2 模型的調節見解。能源與建築，1994

，https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0378778894900051?via%3Dihub

Bernd Kohler

擁有物理學 (M.Sc.) 背景

，並在 2020 年加入英飛淩雷達團隊之前完成了 MBA 學業。作為產品營銷人員和經理，他負責各係列英飛淩 24G雷達 和 毫米波雷達傳感器。其中，Bernd 主要推動所有工業
、消費和物聯網相關的雷達應用，包括智能家居和智能樓宇係統。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息
，版權歸原作者所有。本文所用視頻

、圖片、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

如何提高係統功率密度

NFC接口保護如何選擇合適的器件?

Xilinx FPGA DDR3設計（一）DDR3基礎掃盲

基於事件的視覺傳感器發展現狀與趨勢

10A電子保險絲可為48V電源提供緊湊型過流保護