雷達已在國防、安全和航空航天、天氣監測、交通控制等應用中使用了數十年，在工業領域，在過去幾年，雷達技術取得長足進步，在工廠自動化、自主導航、協作機器人、工業無人機等設備中找到許多機會，根據研究機構Yole Développement的數據，工業雷達應用市場預計在未來五年內將超過1000萬臺設備，其中基本運動、存在檢測是主要用途。

圖注：工業雷達設備預測

（圖片來源：Yole Développement）

在汽車領域，毫米波雷達應用成熟。毫米波雷達于上世紀40年代出現，早期其研究應用就主要集中在汽車領域，時至今日其在汽車領域仍然是非常關鍵的汽車安全器件，被廣泛應用于ADAS（高級駕駛輔助系統）、自動駕駛領域，在L2級以上自動駕駛系統中基本成了標配。

技術進步和成本下探，毫米波雷達正從汽車走向智能家居擴展，逐漸找到市場切入點。家居安防、智能照明的許多功能都依賴先進的傳感器，過去，這些功能通常使用被動紅外（PIR）傳感器實現。PIR傳感器以中紅外波長檢測人、動物或物體的紅外輻射。工作環境溫度升高，PIR傳感器可靠性急劇下降，因此不能將其安裝在熱源附近或在高環境溫度下使用，此外，PIR傳感器只能檢測沿切向方向的運動，無法檢測靜止和徑向運動。

傳統傳感器功能和性能受限，以及智能家居對于深度人體檢測需求提升，毫米波雷達成為更好的解決方案，逐步走到聚光燈下。研究機構MarketsandMarket數據顯示，到2023年，毫米波雷達市場總量將達到206億美元，車載雷達是這一波增長的主要推動力，但物聯網市場將會成為驅動毫米波雷達的主要驅動力。

智能感測拾級而上，毫米波雷達技術優勢明顯

毫米波（mmWave）是波長介于1-10mm的電磁波，在電磁頻譜中，這種波長被視為短波長，優勢是高準確度。毫米波雷達發射波長在毫米范圍內的電磁波信號，并接收由物體反射信號，以確定物體的范圍、速度和角度等參數。毫米波雷達具有傳輸距離較遠、不受光照條件影響、對運動物體感知靈敏、成本可控等優點。

作為高精度傳感和檢測技術，毫米波雷達能夠捕捉人體細微的動作，并提供速度、運動方向、距離、角度信息，實現精準細致的人體感應，例如在76GHz-81GHz（相應波長約為4mm）下工作的毫米波系統，可以檢測到小至幾分之一毫米的運動。

與基于視覺原理的激光雷達、TOF方案相比，毫米波雷達部件的成本低、重量輕、體積小，更重要的是毫米波雷達可以穿透衣物、木板、塑料、玻璃等物體，不受雨、雪、灰塵等外部環境條件的影響，全天候感知工作。

與可見光方案相比，毫米波雷達不受光照條件影響，可以在完全黑暗或陽光直射的眩光下工作。

人體檢測被認為是毫米波雷達的目標市場之一，考慮視覺檢測的個人隱私和數據安全問題，與圖像傳感器相比，毫米波雷達不會泄露人臉、居家環境等用戶隱私信息，有效避免隱私泄露。

毫米波雷達所具備上述優勢都能很好地定位于智能家居應用的痛點，包括主動感知、非接觸式感知、隱私感知、復雜場景感知等等。

家電廠商和科技企業發力，終端應用迎來爆發

目前已經有許多傳統家電和科技企業巨頭在產品中開發人體感知檢測應用，并積極引入毫米波雷達，從而進一步加快該技術的商業化推廣。

在今年3月，谷歌推出其第二代NEST HUB（智能顯示器和揚聲器），該產品具有一個7英寸的屏幕，可以觀看流媒體視頻服務、查看天氣、獲取警報、打開燈等。而其最大的變化在于，其使用內置雷達傳感器（型號為英飛凌XENSIV 60GHz雷達芯片）跟蹤用戶的睡眠。

谷歌表示，第二代NEST HUB可以測量微小的運動，比如用戶的呼吸，以確定用戶什么時候睡覺，內置的麥克風可以確定用戶是在打鼾還是咳嗽，其他內置傳感器可以確定房間的溫度和燈光亮度。所有這些信息可以反映用戶的睡眠質量，然后可以提出建議，比如設置一個提醒，在某個時間上床睡覺，或者嘗試睡前放松。

谷歌正試圖將雷達傳感器運用到其能想到的任何產品中，以形成設備之間的聯動，例如，如果用戶希望將睡眠數據同步到Google Fit（谷歌的健康追蹤應用 開發 平臺），那么就可以從手機和智能手表等其他設備中提取數據。

圖注：谷歌NEST HUB（智能顯示器和揚聲器）藉由雷達跟蹤用戶睡眠質量。（圖片來源：cnbc.com）

國內傳統家電廠商紛紛也看好人體感知檢測在家居應用的前景，這勢必推動毫米波雷達技術的廣泛運用。據業內人士透露，目前，美的設立了多個項目，包括空調節能項目、智能聯動等方面，通過基于人體感知檢測的個性化功能實現降低能耗，以突顯產品差異化。

無獨有偶，包括TCL、長虹、創維、海信在內的傳統家電廠商都在摩拳擦掌，成立專門的研發部門，加大力度研發人體感知檢測在電視上的創新應用，以對標海外廠商產品，比如三星電視多款機型都已經采用人體存在、運動軌跡測量雷達。

而進入這個賽道的不乏巨頭科技企業，據悉，相關業者將在2022年第二季度推出具備人體運動軌跡跟蹤、人體存在檢測的智能產品。終端應用的玩家不斷增多，技術引領勢必主導市場格局的改變，毫米波雷達扮演的角色將愈發重要。同時，產業不斷成熟也將推動企業之間的合作，共生共贏，業內消息指出，亞馬遜正于國內家電廠商精密配合，定制亞馬遜專用產品，硬件+服務的模式能否獲得成功不得而知，但可以肯定的是，多樣化的終端應用必須要有合適的技術托底，而毫米波雷達目前看來就是一個正確技術選擇。

圖注：云帆瑞達科技（深圳）有限公司（下文簡稱云帆瑞達）總經理李剛

從視覺升級至觸覺檢測，毫米波雷達家居用例充滿想象

憑借眾多技術優勢，毫米波雷達在智能家居應用中可實現豐富用例。云帆瑞達科技（深圳）有限公司（下文簡稱云帆瑞達）總經理李剛表示，毫米波雷達特別適合用于人體檢測，近年來，毫米波雷達在家居用途中的應用，逐漸從呼吸心跳的功能，延申到人體存在、跌落報警、人數統計等。按工作頻率劃分，5.8GHz應用于觸發雷達，24GHz可以做人體精準存在，60GHz可以實現呼吸心跳、人數統計功能。過去，傳統傳感器依賴可見光或不可見光進行感知。作為人體探測的新一代傳感器系列，毫米波雷達完成了從攝像頭的傳統視覺感知，到觸覺感知的改變。

圖注：雷達的頻譜和應用

01.睡眠監測、養老照護

毫米波雷達可以非接觸方式，精確識別呼吸及心率數據，通過對呼吸深度、心跳頻率、運動參數等數據深入分析，判斷用戶睡眠質量，為睡眠呼吸中潛在的呼吸疾病提供輔助數據支持，這種能力適用于24小時實時監測和照護，滿足居家、社區、機構三位一體的養老監護要求，緩解老齡化社會養老難題。

此外，毫米波雷達無需光學攝像也可以追蹤人體活動，包括人員跌倒等運動特征，實現跌倒報警的同時，避免攝像頭帶來的隱私問題。中國疾病監測系統的數據顯示，跌倒已經成為我國65歲以上老年人受傷、死亡的首要原因，推進建立完善的養老體系，在應對跌倒問題上必須有積極的預防及應急措施。在多生活場景中，毫米波雷達可以判斷人體的站立、靜坐或是跌倒狀態，在發生跌倒等異常行為時實時告警通知監護人，在最佳時間內給予救治。

李剛說道，毫米波雷達可以精準實現健康照護，并與智能家電聯動，衍生更多智能化應用。國內老年人群體達到2.5億人（數據來源于網絡），對智能解決方案的接受度高于預期，人口老齡化發展背景之下，基于毫米波雷達的智能解決方案對中老年市場的耕耘將推動智能家居市場滲透率的提升。

圖注：雷達應用分類

02.智能空調管理

李剛說道，空調日益強調高效能源管理和智能化，每年迭代數量達到3000萬多部。其中，空調的智能化影響著使用舒適性，毫米波雷達讓空調實時監測人體移動，根據人體與空調的距離和位置，改變空調的出風的方向與速度，通過細致的智能提升空調的舒適性。由于毫米波雷達不受環境條件影響，即使氣溫再高，也能準確識別人體并控制空調送風。毫米波可穿透空調外殼，因此可以安裝于空調內部，不破壞空調美觀性。空調目前是存量市場，競爭激烈，智能化和舒適性的提升有利于擴展產品的市場份額。

03.安防

家居安防系統勢必需要感知人體，監控物體或人員在房屋周邊區域的運動和位置狀態，當目標超過距離閾值時，向房主觸發自動警報，向內置攝像頭發出信號以啟動視頻錄制，這一系列事件可以由毫米波雷達、圖像識別、數據分析等多種技術手段結合實現。

圖注：雷達在智能家居安防系統的應用（圖片來源：網絡）

04.手勢識別和控制

智能家居中的手勢控制功能，可使用毫米波雷達實現非接觸式手勢交互，完成毫米級動作捕捉，實現智能聯動。搭配豐富算法，讓手勢控制不局限于單一方式，交互更無感和智能。基于毫米波雷達的手勢控制用例包括體感游戲、輔助殘障人士或者老年人完成生活日常自理，讓他們生活更便捷。

60GHz——家居應用毫米波雷達的適宜選擇？

雷達傳感器一般使用24GHz、60GHz和77GHz頻段,這些頻譜的使用往往受法規限制，因不同地區而異。在全球大多數地區,77GHz頻段常用于汽車應用,77GHz在其他應用如工業、建筑、機器人、消費電子和城市基礎設施應用受到限制。工信部今年發布的《汽車雷達無線電管理暫行規定（征求意見稿）》將76-79GHz頻段規劃用于汽車雷達，主要使用場景包括自適應巡航控制（ACC）、防撞（CA）、盲點探測（BSD）、變道輔助（LCA）、泊車輔助、后方車輛示警（RTCA）、行人探測等。該頻段不能用于其他在地面設置使用的雷達，以及在航空器（含無人機、氣球、飛艇等）上裝載使用的雷達。

圖注：在頻譜規劃上，76-79GHz頻段將主要被用于汽車雷達（圖片來源：工信部網站）

歐洲電信標準協會ETSI和美國聯邦通信委員會FCC制定的頻譜法規和標準禁止新產品使用24GHz超寬帶（UWB），現有已使用24GHz超寬帶（UWB）的產品必須在2022年之前逐步淘汰。

因此，60GHz貌似是家居毫米波雷達適宜的頻段，實際上半導體廠商也逐漸把競爭領域從24GHz轉移到60GHz頻段，TI、Acconeer、英飛凌等公司均推出了采用天線封裝技術的60GHz毫米波雷達傳感器,以開拓更大市場規模的消費電子市場。

就美國地區來看，FCC還將對毫米波雷達使用60GHz頻譜擬議規則，并深入研究60GHz頻譜中的其他技術，如超寬帶、Wi-Fi等。雖然FCC對雷達頻譜授權也設置了高門檻，避免其他用戶產生有害干擾，但同時也逐漸開放。

4月，FCC正式發布了一項命令，放棄其第15.255條關于57GHz-71GHz頻段的技術和應用限制規則，允許6家公司（Vayyar、法雷奧、英飛凌、特斯拉、IEE和Brose）向市場提供基于60GHz雷達的艙內監控、乘客安全和防盜應用，這次特殊豁免對下一代智能汽車的多元化感知技術落地具有重大意義。

在消費電子領域，7月，FCC為亞馬遜亮起綠燈，批準亞馬遜開發雷達睡眠追蹤器，審查認為亞馬遜的雷達設備能需要連接電源才能使用，不至于對其他設備形成干擾。根據提交的FCC文件,亞馬遜希望將雷達技術應用于兩種不同的應用場景：第一個是促進“非接觸式設備控制”，可以幫助那些有語言、觸覺或行動障礙的人更好地操作亞馬遜的其他產品。第二是某種非接觸式的睡眠追蹤器。使用雷達傳感器檢測用戶整晚的運動，并將這些信息編入用戶的整體睡眠質量報告中，用戶可以稍后查看，亞馬遜表示這將為美國人民帶來“重大的健康益處”。

60GHz毫米波雷達波長為5mm，可以提供更好的分辨率，彌補24GHz雷達帶寬受限、精度不足、對運動物體的感測有局限的問題。主要技術廠商圍繞非汽車領域毫米波雷達的競爭逐漸從24GHz轉移到60GHz頻段，特別是在智慧家居、健康監測等室內應用領域，60GHz頻段預計將成為市場的主流。

圖注：云帆瑞達產品應用

國產雷達模塊快速迭代，搶占物聯網賽道

雷達模塊感應精準、穩定、靈敏，還可以通過算法調試控制感應時間等參數，先進的雷達模塊還集成天線在產品封裝內。不同應用對雷達模塊的要求不同，李剛說道，汽車電子應用側重于以汽車運動測對方相對運動，智能家居側重于以靜止測量人體運動，兩種應用在硬件上基本相同，但是算法上差異極大，相關量產測試技術也完全不同。終端選擇新品，要考慮到測量范圍（波長），精細度（頻段），使用功能（天線），根據不同的測量面積，產品要求選擇不同算法和成本。

由于我國不僅是半導體產業的生產國，也是較大的需求市場，因此產品迭代更加敏捷、更加快速。就產品的商業化程度來說，國產雷達模組目前在引導全球的應用技術。

毫米波雷達在汽車自動駕駛領域已經展現生機，但毫米波雷達在物聯網世界還有更大的藍圖，包括智能家居、智能樓宇、智慧城市，其應用已經進入小步快跑階段，生態建設逐漸建立。在該領域，云帆瑞達作為一個集算法能力、天線能力、量產測試能力一體的毫米波雷達提供商，已經突破了單月百萬的營收，近期，云帆瑞達還與涂鴉智能已經正式簽訂合作協議，雙方合作率先解決了產品聯網、跨協議通信難題。為了讓毫米波雷達設備實現跨協議通信，同時支持Wi-Fi、Zigbee等多種連接方式，涂鴉智能為云帆瑞達提供了聯網、通信等模塊，能和其雷達模塊配合使用。