雷達傳感器已經被應用于諸如智能駕駛、安防、無人機、醫療、工控、照明等行業。隨著新型低功耗、小尺寸的傳感器不斷發展，雷達正在被應用于許多消費級的智能硬件中。

與其他運動傳感技術相比，使用雷達傳感器進行運動檢測具備更高的準確性，并且可以確定移動物體的方向、物體的速度、距離、位置等。

許多基于運動檢測觸發系統，如照明、自動門、攝像頭等智能家居設備，都是雷達應用的典型場景。

此外，雷達技術甚至可以進行手勢控制、材料分類、以及諸如呼吸、心跳和血壓的監測。

在眾多廠商中，Google 是雷達技術應用的積極推動者。借著 CES 2022 的熱度，Google 聯合 CTA（美國消費技術協會）發布了一項開放式雷達標準協議 Ripple。

不過，對外的口徑是以 CTA 主導該協議的發布，明眼人一看即知，實際上核心技術都來自 Google，即 Project Soli 雷達技術（下文會對 Soli 做詳細回顧）。

對于這一協議的發布，CTA 表示，未來的目標是希望在設備的軟硬件端打通對雷達技術的支持，加速其在消費電子上的應用、增長。同時還公布了 Ripple 的應用方向與核心優勢：

• 非侵入式健康監測：家庭和臨床設備可以使用非接觸式，對生命體征測量和睡眠監測。

• 動作識別：可以了解人的位置和方向、跌倒檢測、幫助引導行人交通、鍛煉追蹤等。

• 非接觸式手勢控制：擴展了人與汽車、電器、消費電子產品等互動交互的方式。

• 占用檢測：可用于優化辦公樓、公共空間的使用，此外非拍攝的優勢，還能在監控時保護人們隱私。

此次，Ripple 的首個版本主要定義了硬件抽象 API、信號處理庫和擴展，以實現與調頻連續波雷達（FMCW）之間的互操作性。

而首批參與者包括福特、血壓傳感器制造商 Blumio，以及英飛凌、恩智浦和德州儀器等上游供應商。

△ 24GHz 和 60GHz 雷達技術對比 | 圖源：英飛凌

雷達技術應用之 Project Soli 全家桶

要追溯 Google 的雷達技術和應用，就不得不從 Project Soli 開始說起。

Project Soli 首次亮相于 2015 年的 Google I/O 大會，由 ATAP（Advanced Technologies and Projects）部門負責研究與開發。作為 Google 前沿技術研究并致力于商業化的部門，ATAP 代表性的項目包括關注度頗高的模塊化手機 Project Ara、3D 感應技術 Project Tango、沉浸式媒體技術 Spotlight Stories。

Project Soli 采用了定制的 Soli 芯片，可以極低的功耗運行，再通過雷達傳感器，共同實現對手勢、姿態等動作的追蹤。

經過數次優化，Soli 芯片尺寸已經縮小到 8x10 毫米，并將雷達、波束成形天線封裝成為一套高集成度的應用技術方案，應用場景也獲得極大擴展。憑借其小型化、低功耗的優勢，就連「內部空間緊張」的可穿戴設備也可以適用。

1、智能手表：隔空操作

早在 2016 年，Google 以 LG Watch Urbane 智能手表為原型，通過 Soli 雷達技術，就實現了隔空操控的功能。當手靠近手表時，會被雷達識別，并啟動亮屏；而在做出切換手勢時，手表軟件界面也相應的輪回切換。

2、智能音箱：隔空操作

同時演示的還有基于 JBL 音箱的隔空操作功能，張開手掌靠近音箱，即觸發啟動，彈個響指，音樂隨即播放。

Soli 雷達技術讓「凌空操作」成為可能，也為智能設備端的交互方式提供了一條路徑。但需要注意的是，上述演示僅代表著 Soli 雷達技術實現的可能性，離大眾消費產品的應用還是有一定距離。

3、智能手機：手勢控制 + 距離和運動感知

Soli 雷達技術首款商業化落地產品，需要追溯到 2019 年 Google 發布的旗艦手機 Pixel 4。

在 Pixel 4 上，新增了一項名為 Motion Sense 的功能，其背后技術就來自 Soli。

手機識別到用戶伸手拿手機的意圖時，會自動亮屏并激活面部識別，而此時如果是手機鬧鐘響起，它還會自動降低聲音分貝。

此次，可以看到 Soli 雷達技術不僅做到了手勢的識別，還增加了對距離、運動的感知。

但是「炫酷」功能的加持并未對 Pixel 4 的銷量帶來實質性變化。據 IDC 數據顯示，在 Pixel 在上市后的 6 個月內僅售出 200 萬臺。或許考慮到成本、屏幕外觀問題，Google 在后續推出的 Pixel 5 上并未沿用 Motion Sense 功能。

Google 硬件主管 Rick Osterloh 在當時的一次采訪時倒是表示，Google 并未放棄 Soli 雷達技術，未來將會繼續應用。

4、智能音箱：睡眠監測

時隔兩年，出人意料的是，Google 竟將 Soli 雷達技術帶到了智能音箱上。

在新一代 Nest Hub 中，Google 利用 Soli 雷達技術打出了守護睡眠健康的主題。在 Nest Hub 的正面右上角安裝了一枚雷達傳感器，可以根據睡眠時的四肢及身體擺動和呼吸時身體的上下起伏對睡眠質量的綜合分析，同時還能監測呼吸狀態，以及智能的辨別咳嗽和打呼嚕。

> 延伸閱讀：智能音箱也能監測睡眠健康了，Google 用了 Soli 的雷達傳感技術

雷達技術應用之 IoT 萬花筒

1、亞馬遜：智能音箱監測睡眠

今年 7 月，亞馬遜的雷達傳感器獲得了 FCC 的批準，該雷達傳感器將可「實現對設備特性和功能的非接觸式控制」，并能夠捕捉「三維空間中的運動以實現非接觸式睡眠追蹤功能」 。

資料顯示，亞馬遜采用的是 60GHz 頻段的雷達裝置來實現睡眠監測的。

更厲害的是，這項技術不僅能識別睡姿，還能識別手勢操作，讓有言語障礙的人，或是不適合使用語音的場景下，也能操作設備。

什么樣的產品可以用到這項雷達技術呢？據彭博社的觀點，亞馬遜并沒有特別說明使用雷達的會是什么樣的產品，僅描述它們是「非移動的」即需要接入電源的設備。（小灣碎碎念：那不就是 Echo 智能音箱嘛！）

雖然被爆料的信息并不多，但鑒于亞馬遜想布局健康大數據已經不是一天兩天的事兒了，結合過去亞馬遜的鋪墊，未來 Echo 智能音箱或許能做很多事。

2、Sengled：智能燈泡監測健康

在 CES 2022 展會上，照明企業 Sengled（生迪）推出了一款能夠監測生命體征的燈泡，稱作智能健康監測燈（Smart Health Monitoring Light）。

它使用調頻連續波（FMCW）雷達來繪制房間地圖（如果有多個燈泡，則可以繪制家庭地圖）并檢測其居住者。

根據 Sengled 的說法，通過將該功能與自己的算法組合相結合，可以檢測家中住戶的睡眠質量、呼吸、心率和運動。當燈泡使用雷達探測跌倒事件后，事件信息被傳送到 Sengled App，然后 App 即可通知聯系人尋求幫助。

Sengled 稱，家中的 Sengled 智能健康監測燈越多，FMCW 雷達 mesh 的工作效果就越好。

3、Invoxia：追蹤寵物

Invoxia 在 CES 2022 上展示了一款集寵物跟蹤、寵物健康監測的智能項圈，使用了與類似 Soli 的雷達技術。并且，使用雷達讀取數據，并不受狗毛厚度的干擾。

通過雷達抓取到的皮膚動態速度變化數據，經由深度學習算法，最終實現對寵物的靜息呼吸和心率等生命體征的監測。

與人類佩戴的可以監測健康指標的智能手表不同的是，這款智能項圈無需緊貼著寵物的皮膚甚至無需直接接觸，這能有效降低項圈帶給狗狗的不適感。

4、Xandar Kardian：自主健康監測方案

今年 4 月，加拿大健康科技公司 Xandar Kardian 最新代表產品 XK300 自主健康監測解決方案獲得了美國食品和藥物管理局（FDA）批準。

XK300 使用 6.5-8ghz UWB 脈沖雷達，可以每秒發送 1500 萬個脈沖信號來檢測身體信息，然后通過數據編譯得出所監測的患者運動、靜息心率和呼吸頻率，并評估患者健康狀況。

其雷達技術也可以應用于智能樓宇，為商業和公共建筑運營商提供實時占用測量。

主筆：達達、周全 / 深圳灣

編輯：陳述 / 深圳灣