智能穿戴新賽道： 毫米波雷達為可穿戴設備手勢控制新窗口

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）作為非接觸式傳感技術，毫米波雷達正在智能家居、智能汽車等領域各顯神通。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)提到，在汽車智能化的發(fā)展趨勢下，2025年相關市場規(guī)模將達253億元，年復合增長率為23%。此外，研究機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，預計到2024年，家居雷達到2024預計可達105億元。除了上述市場之外，毫米波雷達正在向醫(yī)療健康監(jiān)護、智能穿戴等應用場景擴展。

基于毫米波雷達，智微科技在近期帶來了一款3D手勢辨識系統(tǒng)單芯片方案——K60168，并將其應用在TWS耳機上，為可穿戴設備帶來新的傳感控制方式——手勢控制。隨著不同技術的使用，可穿戴設備也迎來了升級迭代。

智能穿戴新賽道：手勢控制音量

當前市場上應用較多的感測技術包含：毫米波雷達、攝像頭搭配遠紅外線、超聲波及微波，各自都有其特點和優(yōu)缺點。其中攝像頭容易受到環(huán)境光線環(huán)境影響，且會形成圖像信息，相對較有隱私疑慮；超聲波分辨率較差，且易受到環(huán)境溫度影響；微波因為頻段幾乎已被占據(jù)，應用場景有限。

相對來說，毫米波雷達能避開這些問題，不會產(chǎn)生任何影像信息，能保障用戶隱私安全、它的抗干擾能力極強，不僅不受環(huán)境光線影響，黑夜中也能使用，且對環(huán)境適應力佳，在雨、霧、煙的環(huán)境中也能正常使用。毫米波雷達具備超強的感測能力和分辨率，能夠偵測亞毫米等級的細微動作，例如呼吸、心跳等，以及未來智能家居等室內(nèi)應用領域。據(jù)了解，智微科技的K60168正是基于毫米波雷達的單芯片方案。

智微科技副總經(jīng)理林明正在接受電子發(fā)燒友采訪時提到，毫米波雷達偵測具備辨識精度高的優(yōu)勢，可在3D空間分辨幾厘米的變化，同時還具備不受光線干擾的抗干擾性，不受遮蔽物影響，更重要的是其耗電低、整體模塊體積小，容易嵌入各種應用裝置。正是基于這樣的優(yōu)勢，K60168等毫米波雷達解決方案可應用于穿戴裝置的手勢辨識，家居安全偵測（如跌倒，生命特征，入侵等），工控安全偵測（如無人搬運車，機器手臂等）以及車室內(nèi)生命特征偵測等應用場景。

在智微科技之前，谷歌曾在2019年發(fā)布的Pixel 4手機上使用了一顆名為Soli的60Ghz毫米波雷達，實現(xiàn)了隔空手勢交互功能，據(jù)了解，Soli由英飛凌提供。在這之后，業(yè)內(nèi)開始研究60Ghz毫米波雷達芯片在消費類睡眠診斷技術（CST）上的相關應用，谷歌也曾表示內(nèi)置睡眠分析功能的雷達芯片會是消費類睡眠診斷技術被廣泛應用的關鍵。這項功能最終與智能手表結(jié)合，例如 Apple Watch和Fitbit Sense等智能手表就具備了睡眠情況跟蹤功能。

回到TWS耳機應用領域，壓力傳感器、實體按鍵是TWS耳機實現(xiàn)功能主要器件，林明正提到，耳機本體的體積小，按鍵小，位置不容易記得；而壓力傳感器會出現(xiàn)按壓時對耳朵造成壓力或誤觸的狀況，甚至因為碰觸到耳機而導致耳機掉落等問題。這些對于好不容易調(diào)好一個舒適的耳機位置的用戶來說，均嚴重影響使用者體驗。“使用無接觸式的毫米波雷達技術，加上AI手勢辨識，可以讓耳機操作的人機界面變得更直覺且友善?！?/p>

此前，毫米波雷達產(chǎn)品因整體模塊體積大、耗電高、天線設計難度高等種種技術與成本問題，難以大量推廣。為了解決上述問題，智微科技的K60168是業(yè)界首個集成毫米波雷達以及AI加速器的全整合嵌入式系統(tǒng)，可在芯片端完成數(shù)據(jù)處理，此外，K60168通過內(nèi)建天線的方式在提高精準度、降低干擾性的同時也讓傳播更加穩(wěn)定。與谷歌Soli一樣的是，為了實現(xiàn)產(chǎn)品小型化，方便嵌入各種應用裝置，K60168同樣采用了AiP封裝技術，以借此打開更多的應用市場。

人機交互打開毫米波雷達新市場

那么，接下來毫米波雷達技術還會打開哪些市場？在可穿戴設備領域，林明正認為穿戴設備將更著重于人性化直覺的操作，例如耳機，除了帶給用戶聽覺感官的加強外，更智能化的操作也會是接下來這些制能穿戴廠所追求的；也許將會走向多種人工交互的大融合，例如結(jié)合將語音識別與手勢識別進行整合。

在醫(yī)療級領域，毫米波雷達被用于非接觸式生命體征傳感技術中。生命體征傳感技術主要分為皮膚接觸式、非皮膚接觸式兩大類，前者主要是PPG、ECG、EEG等技術，無創(chuàng)血糖監(jiān)測智能手表通常會用到PPG（光電容積脈搏波描記法）；后者主要是BCG（心沖擊圖）、毫米波雷達兩種技術。相較消費級，醫(yī)療級的應用顯然更加值得期待。

如今，隨著技術的發(fā)展，具備更高精度、更高速信號處理能力的毫米波雷達技術正在逐步應用到生命體征監(jiān)測中。林明正提到，毫米波雷達建構(gòu)的手勢辨識，提供了一個全新、友善的人機接口。

在人機交互的背景下，除了TWS耳機的手勢控制，醫(yī)療健康的監(jiān)測，汽車內(nèi)的人機交互也是毫米波技術的應用方向，例如智慧座艙內(nèi)中控臺的手勢操控、車內(nèi)的生命感測、車外的腳踢尾門等都將是未來可發(fā)展的方向。

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編輯：金巧