毫米波雷達用于人機交互創(chuàng )新潛力巨大，英飛凌借廣博傳感技術(shù)組合全線(xiàn)布局

智能的一大場(chǎng)景是人機交互。隨著(zhù)近十年來(lái)半導體技術(shù)的不斷突破，人機交互的概念逐漸從狹義走向廣義，由一開(kāi)始的HCI(Human-Computer-Interface)悄然轉變成了HMI(Human-Machine-Interface)。顯然，依賴(lài)單一的鍵盤(pán)等輸入方式已無(wú)法適用愈發(fā)智能化的應用場(chǎng)景，更率的傳感技術(shù)迎來(lái)了市場(chǎng)需求的春天，這從2017年智能音箱市場(chǎng)的全面爆發(fā)中可見(jiàn)一斑。智能語(yǔ)音助手的百花齊放，在很大程度上激勵了消費者對全新人機交互方式的需求。于是有人不禁問(wèn)道，下一波創(chuàng )新交互方式是什么？

“人機交互就是人與機器之間的互動(dòng)，這一過(guò)程中需要大量的傳感器。英飛凌擁有廣博的傳感器產(chǎn)品組合，如毫米波雷達、硅基麥克風(fēng)、壓力傳感器、環(huán)境傳感器等，這些都可用于檢測外在環(huán)境的反應。這個(gè)部分在人機交互中屬于非常重要的一環(huán)。”英飛凌電源管理及多元化市場(chǎng)事業(yè)部大中華區——射頻及傳感器部門(mén)總監麥正奇在不久前落下帷幕的第七屆EEVIA年度中國ICT媒體暨2018產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì )上說(shuō)道。

作為業(yè)界的傳感技術(shù)大廠(chǎng)，英飛凌在雷達應用上擁有超過(guò)十年的技術(shù)研發(fā)積累與行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)驗，在24GHz與77GHz汽車(chē)雷達芯片的*占據*?；谶@樣的技術(shù)與市場(chǎng)優(yōu)勢，英飛凌正積極推動(dòng)毫米波雷達技術(shù)在工業(yè)級與消費級人機交互場(chǎng)景的創(chuàng )新應用，進(jìn)一步探索AI產(chǎn)業(yè)潮流下的人機交互新可能。

借24GHz雷達之力，英飛凌助力多元化智能應用場(chǎng)景落地

目前，毫米波應用的兩大主軸是數據傳輸與雷達探測。換言之，則是5G與人機交互，這為毫米波應用的大熱奠定了基礎。誠然，毫米波在雷達探測的應用zui早在汽車(chē)領(lǐng)域爆發(fā)。根據第三方調研數據，2017年市場(chǎng)24GHz雷達傳感器在BSD(盲點(diǎn)偵測)應用上的出貨量達到2.18億顆，并將持續增長(cháng)，在2020年之后出現黃金期。麥正奇強調：“這個(gè)在汽車(chē)工業(yè)應用的市場(chǎng)數據僅僅是24GHz雷達的冰山一角。在英飛凌看來(lái)，包括24GHz在內的毫米波雷達在不斷涌現的新興應用上將迎來(lái)出貨量大增的機遇。無(wú)論是工業(yè)還是消費領(lǐng)域，毫米波雷達在廣泛的智能應用場(chǎng)景下，擁有著(zhù)廣闊的想象空間。”

英飛凌60GHz雷達新突破，創(chuàng )造隔空手勢識別的無(wú)限可能

據麥正奇介紹，除24GHz雷達，60GHz雷達芯片的研發(fā)投入也是英飛凌毫米波雷達產(chǎn)品線(xiàn)發(fā)展的重點(diǎn)。由于頻段較為接近的原因，60GHz雷達同樣也可用于空間和運動(dòng)感測，如物體/人員存在檢測、速度和距離測量等，通過(guò)天線(xiàn)的特殊設計，測量距離可以達到10m以上。但60GHz雷達頻率更高、波長(cháng)更短，準確度更高，加上對光、灰塵或潮濕不敏感的特性，因此對比24GHz雷達也有一些特殊的應用，比如物體和材料分類(lèi)，以及可附加在智能平板、可穿戴設備、家電等3C產(chǎn)品上的人機交互功能——科幻感十足的隔空手勢識別。

圖4：借助英飛凌60GHz雷達實(shí)現手勢識別等人機交互的創(chuàng )新方式

這都源于60GHz雷達的其中一個(gè)關(guān)鍵特性——擁有高達7GHz的帶寬。事實(shí)上，這個(gè)7GHz的帶寬能夠實(shí)現亞微米級別的分辨率，因此賦予了英飛凌60GHz雷達更的“捕捉”能力。無(wú)論是物體的移動(dòng)或者手勢的變化，都能實(shí)現更細節化的探測。英飛凌60GHz雷達使用的波長(cháng)較短、天線(xiàn)易于集成在封裝內，在非接觸手勢控制的應用上，特別適合小屏幕或遠程屏幕的控制，比如可穿戴設備的手勢控制，或者是音頻系統、智能音箱等熱門(mén)應用，也有望革命性地取代家用電器的遙控裝置。例如，若你是《*玩家》的粉絲，你甚至可以將英飛凌60GHz雷達嵌入到VR游戲設備中，打造實(shí)時(shí)的游戲情景交互，帶來(lái)的沉浸體驗。

圖5：合作伙伴XMOS基于英飛凌60GHz雷達與MEMS麥克風(fēng)打造的位置監測與語(yǔ)音交互系統

此外，英飛凌60GHz雷達的手勢識別應用已不僅僅局限于元件本身，在方案層面更是與Google展開(kāi)了長(cháng)期的深度合作。“ProjectSoli”是英飛凌攜手Google開(kāi)發(fā)的基于60GHz雷達感測IC的創(chuàng )新手勢識別解決方案，專(zhuān)門(mén)面向ICT產(chǎn)業(yè)熱門(mén)的可穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)、數字座艙等領(lǐng)域。“早在2015年GoogleI/O大會(huì )上，ProjectSoli的亮相即驚艷了業(yè)界。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化第二代微波天線(xiàn)集成雷達手勢識別傳感器IC，英飛凌的元件和系統級解決方案在基于毫米波雷達的傳感器IC市場(chǎng)上已經(jīng)具備了*的優(yōu)勢！”麥正奇充滿(mǎn)自信地說(shuō)道。

圖6：英飛凌與Google合作開(kāi)發(fā)基于60GHz雷達的手勢識別方案——ProjectSoli

更多傳感器產(chǎn)品全線(xiàn)開(kāi)花，英飛凌瞄準人機交互的市場(chǎng)新機遇

值得一提的是，在人機交互領(lǐng)域的布局上，英飛凌不僅擁有24GHz、60GHz、77GHz等毫米波雷達產(chǎn)品，其廣泛的傳感器產(chǎn)品線(xiàn)更囊括MEMS麥克風(fēng)、壓力、光學(xué)、氣體等傳感器類(lèi)別。麥正奇表示，這四類(lèi)是英飛凌當前傳感器產(chǎn)品的主要研發(fā)方向，并已經(jīng)聯(lián)手合作伙伴開(kāi)發(fā)人機交互的各類(lèi)創(chuàng )新應用。

圖7：英飛凌*的傳感器產(chǎn)品正全面應用到人機交互的各個(gè)場(chǎng)景

英飛凌眾多傳感器產(chǎn)品在參數特性上一直處于業(yè)界的水平，如MEMS麥克風(fēng)擁有超寬的動(dòng)態(tài)范圍、69dB的高信噪比以及高達135dBSPL的聲學(xué)過(guò)載點(diǎn)；壓力傳感器的精度達到0.5Pa（+/-5cm）,擁有在較大壓力和溫度范圍內仍可實(shí)現高度的耐久性等。“這些的產(chǎn)品特性，正是英飛凌傳感器產(chǎn)品備受客戶(hù)青睞的原因。”

麥正奇zui后講到：“在未來(lái)，英飛凌將持續不斷地毫米波雷達以及傳感器‘內功’，以傳感技術(shù)為點(diǎn)、以產(chǎn)業(yè)生態(tài)為面，與更多業(yè)界的先進(jìn)廠(chǎng)商、用更多不同的先進(jìn)想法，去開(kāi)發(fā)人機交互、工業(yè)4.0、智能制造、智慧醫療等不同領(lǐng)域的創(chuàng )新應用，全面探索人工智能產(chǎn)業(yè)的嶄新未來(lái)！”