智能樓宇、工廠和城市的建筑師和城市規(guī)劃師需要越來越智能的傳感器來解決資源保護難題,通過提高安全性來解決日益增加的安全問題,并提供更加流暢的人機交互。
具體地說,通過人員位置檢測和移動跟蹤,各種系統(tǒng)將能夠在更加智能的未來世界實現(xiàn)自主運行。如上圖所示,這些系統(tǒng)可包括室內(nèi)/室外安保和監(jiān)控、自動門、工廠機械安全掃描儀以及用于控制照明、暖通空調(diào) (HVAC) 和電梯的自動化設(shè)備。
TI獨一無二的毫米波傳感器
毫米波是一種傳感解決方案,其必將會對這些系統(tǒng)中的人員檢測、定位和跟蹤方式帶來革命性變化。TI的毫米波傳感器是獨一無二的,因為它們可以在各種環(huán)境下檢測物體的距離、速度和角度,同時提供高級算法的片上處理功能。
這些特性用于樓宇、工廠和城市自動化中的占用和移動傳感器上,能夠減少錯誤檢測、提供高精度的位置和行進方向數(shù)據(jù)并保持隱私性,所有這些特性都集中在單個芯片上,可實現(xiàn)本地處理。
毫米波技術(shù)簡介
TI的毫米波技術(shù)和IWR系列傳感器件具有許多關(guān)鍵特性,這些特性可轉(zhuǎn)化為樓宇自動化應(yīng)用中的實際優(yōu)勢,包括減少錯誤檢測。
毫米波距離和角度信息可提供精準的位置信息。當有人進入紅色的“禁入”區(qū)時,紅色框會高亮顯示。這些信息可用于觸發(fā)樓宇自動化系統(tǒng)。
毫米波是唯一可以提供距離、速度和角度這三個數(shù)據(jù)集的傳感技術(shù)。正是通過這一數(shù)據(jù)組合,毫米波傳感器才能準確地確定人員的位置及行進方向。上圖展示了如何使用這些數(shù)據(jù)集在有人進入特定區(qū)域時激活系統(tǒng)。速度數(shù)據(jù)可使毫米波傳感器忽略環(huán)境中靜止的物體。因為人一定會動,即使只是無聊或呼吸時的少量動作,毫米波技術(shù)也能檢測出來。
通過速度信息和板載跟蹤,TI的毫米波傳感器可以確定行進方向。請注意藍色和紅色點的跟蹤尾部,這指示一個人在走廊中的行進方向。此功能可以推斷一個人將要去哪里以及他們是否在朝特定的目標區(qū)域移動。
上圖顯示了如何使用速度數(shù)據(jù)來推斷一個人的行進方向和速度。TI的毫米波傳感器還實現(xiàn)了高級算法,可支持跟蹤人員運動歷史、基于位置或行進方向觸發(fā)系統(tǒng)或基于物體大小和運動對物體進行分類等功能。
在傳感器上實現(xiàn)嵌入式處理意味著,TI的毫米波傳感器可以在單個芯片上執(zhí)行所有操作,而無需使用外部處理器。
通過TI毫米波傳感器的獨特數(shù)據(jù)集和片上處理功能,樓宇自動化系統(tǒng)能夠減少錯誤檢測。
會議室內(nèi)有許多靜態(tài)物體,這些物體可能會導(dǎo)致傳統(tǒng)的傳感器出現(xiàn)誤檢。TI毫米波傳感器上的靜態(tài)干擾消除算法可以忽略桌椅及墻上的倒影(如紅色箭頭處所示)等靜態(tài)物體
毫米波傳感器可以檢測非常細小的動作(如人們打字、談話或呼吸時的動作),在忽略靜止物體的同時,防止出現(xiàn)錯誤占用否定。靜態(tài)物體根據(jù)大小和形狀也有可能造成錯誤檢測;上圖展示了毫米波技術(shù)如何使用一種叫做靜態(tài)干擾消除的算法來忽略這些靜態(tài)物體。
毫米波傳感器會發(fā)送和接收射頻信號,而且本身對可能成為錯誤檢測常見原因的環(huán)境影響有非常強的適應(yīng)能力。它們可以在各種環(huán)境照明、溫度、濕度和氣流情況下進行準確傳感,甚至可以在存在降水的情況下繼續(xù)進行傳感。因此,它們非常適合需要在各種環(huán)境條件下進行恒定傳感的室內(nèi)或室外應(yīng)用。此外,這種適應(yīng)能力意味著,毫米波傳感器無需任何復(fù)雜軟件即可應(yīng)對陰影或天氣等環(huán)境臨界情況。
在非常注重隱私的應(yīng)用(例如浴室、更衣室或健身房)中,人們可能會對使用攝像頭和其他光學解決方案的做法比較敏感。而毫米波傳感器使用的是射頻信號,這意味著這些傳感器不會提供任何與個人身份有關(guān)的信息。傳感器信號還可以穿透干墻、膠合板和塑料等不同類型的材料,方便用戶選擇獨特的安裝位置,包括隱藏在墻壁和其他物體的后面,從而避免系統(tǒng)損壞或讓工業(yè)設(shè)計保持清潔。
使用TI毫米波傳感器的自動門參考設(shè)計
TI 的毫米波傳感器通過采用基于射頻的耐用型高精度傳感器實現(xiàn)了前所未有的距離、速度和角度數(shù)據(jù)集以及提供強大的片上處理功能,可支持樓宇自動化應(yīng)用的創(chuàng)新。毫米波傳感器可在強日光、黑暗、穿墻和雨中等富有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中實現(xiàn)傳感,因此可提供附加價值。這些特性使得毫米波技術(shù)成為了公認的傳感選擇,而且有助于解決當今面臨的誤檢、隱私和解決方案復(fù)雜性這三個難題,從而實現(xiàn)具有智能和本地決策功能的下一代樓宇自動化傳感器。