智能建筑、工厂和城市中的建筑师和城市规划者需要越来越智能的传感器来解决资源节约挑战,通过提高安全性来解决日益严重的安全问题,并提供更顺畅的人机交互。
具体来说,通过人体位置检测和运动跟踪,各种系统将能够在更智能的未来世界中自主运行。如上所示,这些系统可以包括室内/室外安全和监控、自动门、工厂机械安全扫描仪以及用于控制照明、供暖、通风和空调 (HVAC) 和电梯的自动化设备。
TI 独特的毫米波传感器
毫米波是一种传感解决方案,有望彻底改变在这些系统中检测、定位和跟踪人员的方式。 TI 的毫米波传感器是独一无二的,因为它们可以在各种环境中检测物体的距离、速度和角度,同时为高级算法提供片上处理能力。
这些功能用于楼宇、工厂和城市自动化中的占用和移动传感器,以减少错误检测,提供高精度位置和行进方向数据,并保持隐私,所有这些都在单个芯片上,本地处理成为可能。
毫米波技术简介
TI 的毫米波技术和 IWR 系列传感设备具有许多关键特性,可在楼宇自动化应用中转化为实际优势,包括减少错误检测。
(图例:毫米波距离和角度信息提供精确的位置信息。当有人进入红色“禁止进入”区域时,红色框会突出显示。此信息可用于触发楼宇自动化系统。)
毫米波是唯一可以提供距离、速度和角度三个数据集的传感技术。正是通过这种数据组合,毫米波传感器可以准确地确定人们在哪里以及他们在哪里旅行。上图显示了当有人进入某个区域时如何使用这些数据集来激活系统。速度数据允许毫米波传感器忽略环境中的静止物体。因为人必然会移动,即使只是无聊或呼吸时的少量动作,毫米波技术也能检测到。
(图例:使用速度信息和板载跟踪,TI 的毫米波传感器可以确定行进方向。注意蓝点和红点的尾随,表示人在走廊中行进的方向。此功能可以推断一个人要去哪里以及他们是否正在朝着特定的目标区域移动。)
上图显示了如何使用速度数据来推断一个人的行进方向和速度。 TI 的毫米波传感器还实现了支持以下功能的高级算法:跟踪人们的运动历史、根据位置或行进方向触发系统,或根据物体的大小和运动对物体进行分类。
在传感器上嵌入处理意味着 TI 的毫米波传感器可以在单个芯片上执行所有操作,而无需外部处理器。
通过 TI 毫米波传感器的独特数据集和片上处理能力,楼宇自动化系统能够减少错误检测。
(左注:会议室中静态物体较多,可能会导致传统传感器误检测。TI 传感器上的静态干扰消除算法可以忽略桌子、椅子和墙壁上的反射(如红色箭头)显示)和其他静态对象)
毫米波传感器可以检测到非常微小的动作(例如当人们打字、说话或呼吸时),从而在忽略静止物体的同时防止错误的占用否定。静态物体也有可能导致基于大小和形状的错误检测;上图显示了毫米波技术如何使用称为静态干扰消除的算法忽略这些静态对象。
毫米波传感器传输和接收射频信号,并且天生就能够很好地抵御环境影响,而环境影响可能是导致误检的常见原因。它们可以在各种环境照明、温度、湿度和气流条件下准确感知,甚至可以在有降水的情况下继续感知。因此,它们非常适合需要在各种环境条件下进行持续感应的室内或室外应用。此外,这种适应性意味着毫米波传感器无需任何复杂的软件即可处理环境危急情况,例如阴影或天气。
在隐私非常重要的应用中,例如浴室、更衣室或健身房,人们可能对使用摄像头和其他光学解决方案很敏感。另一方面,毫米波传感器使用射频信号楼宇自控传感器,这意味着这些传感器不提供任何个人身份信息。传感器信号还可以穿透不同类型的材料,例如干墙、胶合板和塑料,允许用户选择独特的安装位置,包括隐藏在墙壁和其他物体后面以避免系统损坏或保持工业设计清洁。
使用 TI 毫米波传感器的自动门参考设计
TI 的毫米波传感器可实现前所未有的距离、速度和角度数据集以及强大的片上处理能力,以支持使用坚固、高精度射频传感器的楼宇自动化应用的创新。毫米波传感器通过在强烈的阳光、黑暗、穿墙和雨水等具有挑战性的环境中进行感应来提供附加值。这些特性使毫米波技术成为公认的传感选择,并有助于解决当今错误检测、隐私和解决方案复杂性这三个挑战,从而实现具有智能和本地决策的下一代楼宇自动化传感器。
点击了解更多信息并查看自动门参考设计,该设计使用 TI 毫米波传感器实现具有上述优势的解决方案。