眾所周知，傳統的雷達技術被應用的相當廣泛，比如機載、艦載、基地雷達等方面去對目標進行檢測和成像，在日常生活中我們可以借助雷達傳感器去實現汽車倒車行車輔助、天氣預報、交通管控、資源勘查等等很多的應用。

隨著物聯網（IoT）應用范圍不斷擴大，許多物聯網應用依靠嵌入式傳感器執行關鍵測量任務，或作為控制電路的重要組成部分。新型傳感器的開發可實現新的應用，雷達傳感器已成為物聯網和嵌入式設計中的重要設計單元。

雷達感知技術 已成為最新“交叉”傳感器技術之一

近些年隨著半導體技術的快速發展，使得很多雷達的尺寸、功耗都在大幅下降，毫米波、超寬帶技術和多發多收的使用，結合創新的信號處理技術和計算能力不斷增強的芯片，雷達的感知功能日益強大。雷達感知是一種無線感知技術，通過分析接收到的目標回波特性，提取并發現目標的位置、形狀、運動特性和運動軌跡，并且可以進一步推斷目標和環境的特征。其作用類似于人類的眼睛和耳朵。與其它傳感器相比，雷達感知具有許多獨特的優勢。例如，與視覺傳感器相比，雷達不受光線明暗的影響，具有穿透遮擋物的能力，可以更好地保護個人隱私。與超聲技術相比，雷達感知的距離更遠，而且不會對人和動物造成傷害。

當然，雷達的工作原理并不新鮮。雷達（無線電方向和測距，RAdio Direction And Ranging）的根源可追溯到19世紀80年代Heinrich Hertz用無線電波進行的實驗。在第二次世界大戰之前，它被羅伯特沃森瓦特爵士等人發展成為實用的防空工具。所有的雷達系統都是基于遠離目標的無線電波的反射原理。然而，在實踐中，各種實現方案會影響成本，復雜性和性能。大多數物聯網，汽車和嵌入式應用通常使用 “短距離”的雷達體系結構。與用于導航和軍事/防御的傳統高功率雷達系統不同，短程雷達系統與其目標的距離相對較近（即100米相對于100公里的距離）。

此外，還有幾種類型的短程雷達，包括連續波（CW）多普勒，調頻連續波（FMCW），脈沖多普勒和超寬帶（UWB）等。CW多普勒和FMCW都可以作為射頻芯片組廣泛使用，并在低功率水平下運行，這種特性在IoT（物聯網）和嵌入式設計中通常非常重要。

嵌入式短程雷達已成為用于物聯網和智能照明等最新“交叉”傳感器技術之一，這種傳感技術在物聯網應用中扮演著越來越重要的角色。當應用受益于測量或者探測遠處物體的存在、速度、行進方向和距離時，短程雷達可能是值得認真考慮的候選技術。

從智能路燈到運動檢測 從血壓監測到心率監測

目前有些應用已經超越一般人對雷達技術的想象，例如建筑與智能家居（物聯網）、周邊和區域安全、照明和HVAC控制的空間占用檢測、自動門和門控制、機器人技術、智能路燈（沿接近車輛的路徑增加亮度的路燈），無人機和無人機高度儀、工業流體/固體水平傳感和速度測量等。

雷達感知技術的應用讓智能路燈可以根據目標的不同狀態做出不同反應。當無目標時，路燈可實現完全熄滅。當目標出現時，可根據目標的距離、速度等信息，對附近路燈是否點亮、亮燈程度進行實時智能控制。不僅降低了能源消耗，也能減少路燈本身損耗，延長路燈壽命。

利用雷達傳感器發掘先進的停車場車輛檢測方式，從而有效、簡單方便的解決各種各樣類型的停車場車輛檢測問題。24GHz雷達傳感器網絡能夠有效采集城市停車位信息，數據信息會被傳送到停車管理控制中心，使得管理控制中心對停車位的分配可以變得更加智能。雷達傳感器作為新添加的一項設備，方向朝下地安裝在路燈和房屋墻壁上，從這些位置獲取的信息就可以準確推斷哪些區域還存有停車位。如果雷達傳感器安裝在更高的位置，則能夠掃描更寬廣的區域，因此更容易檢測到停靠成一排的車輛。火柴盒大小的傳感器首先發射微波脈沖，經街道和車輛反射后，獲得相應的位置信息。

利用雷達識別運動的技術可以應用在不同的場景中。比如在體育運動中，可以借用這項技術檢測人和球類的運動狀態和運動軌跡。在居家環境下，還可以做人體摔倒檢測，用于預防老人摔倒。目前，我們的技術已經可以通過處理雷達數據，實現人體運動狀態和軌跡的解讀。

隨著人們生活水平的不斷提升，人們對身體健康的關注度也是越來越高，實時快捷方便地檢測心率與呼吸頻率成為一種必然的趨勢，傳統檢測設備不易攜帶、實時操作性較差。雷達波是一種電磁波，它不隨溫度、光線等環境因素的影響而變化，這在很大程度上提升了產品的抗干擾能力和穩定性，通過雷達波射頻收發模塊來完成對心率與呼吸信號的檢測，可以實現非接觸式檢測，方便操作，可靠性較高。雷達波可以很好地穿過衣服和皮膚完成對心率與呼吸頻率的檢測。雖然心率與呼吸信號的幅度小，但是雷達射頻收發模塊實現了可調靈敏度，可以有效地完成心率與呼吸信號的檢測。

年初媒體曾報道過一家名叫Blumio國外公司使用雷達技術來實現對血壓的革新式監測，該公司的產品將雷達技術設計到上臂佩戴的臂環中（這是通常測量血壓的位置，因為它和心臟高度相同），產品中的利用兩個雷達天線負責探測每兩次心跳之間的脈沖壓力波，再通過算法計算兩個天線間距的速度推導出被監護人的血壓。和以往的血壓計不同，它不需要連接在笨重的機器上，而且能持續測量。

在雷達測血壓心率方面國內創業公司也不落后，核心團隊成員來自高通、博通、展訊等半導體公司的悅享趨勢科技（LOHAS TECH）研究一種非接觸式動脈雷達BioRF技術。通過雷達技術捕捉淺表動脈信號，避免光電傳感器測量毛細血管帶來的誤差，實現精準的測量。

BioRF雷達測心率——動脈血管

BioRF使用近場傳感技術，可以探測全身淺表動脈的脈搏波信號，配合系統設計，支持更有想象空間的醫療級產品以及算法開發。BioRF 動脈雷達在智能血壓連續監測中，具有不加壓，高靈敏度等特點，該設備能夠精準感測淺表動脈脈搏，近端遠端動脈皆可探測。三秒鎖定脈搏信號，十秒完成一次測量，測量時無需袖帶加壓。

有意思的是，前不久ADI公司的產品應用工程師在前不久的IMS2018國際微波技術展會現場介紹的一款產品也實現類似的身體信號監測功能，ADI正在開發的可監測人體心率和呼吸速率的方案。

ADI產品應用工程師在IMS2018現場演示支持雷達心率監測方案

展示資料顯示，這一整套系統解決方案包括一條天線、一個24GH雷達、一個低速ADC和一個定點DSP均集成在一塊電路板上，這塊電路板可以直接用作生命體征監測系統。當人坐在這款產品前面，它會將極低功率的雷達信號傳送到他的身體，然后通過讀取信號從而可以獲得這個人的心率和呼吸速率信息。

現場工程師將傳輸極低雷達功率的電路板對著演示模特的胸口，在演示平臺系統電腦界面上，雷達射頻芯片采集無線信號再轉換為中頻信號，還有一個低速ADC，對數據進行了數字化處理，DSP傳感器和算法可以讀取呼吸速率和心率數據，將數據通過USB傳輸到了電腦中從而讀取人的實時心率。按照ADI的目標應用建議，該類系統可以應用于駕駛員健康監測用于追蹤駕駛員的心率信息并進行駕駛員狀態分析，還可將它放在兒童座椅或嬰兒車內用于監測嬰兒的健康情況，也可以把這款設備放在一個房間測量房內人員的心率，等等創新應用。

總結

目前，低成本雷達感知技術以及可用的設計工具一應俱全，這類雷達傳感器可以提供有關物體存在、運動、角位置、速度以及與傳感器幾厘米到幾百米的距離等實時信息，滿足物聯網、嵌入式和智能照明等應用中所要求的性能和功能。與過去低成本的MEMS加速度計一樣，這也有可能促進全新的，意料之外的物聯網產品類別的開發。本文提及的創新應用只是雷達應用的冰山一角。