上海2026年7月22日 /美通社/ -- 據(jù)21ic報(bào)道。

隨著端側(cè)AI發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)感知技術(shù)也同樣提出了更高的要求。在智能家居、智能樓宇以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，設(shè)備需要具備對(duì)周?chē)h(huán)境的持續(xù)感知能力，包括人體存在檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)以及更復(fù)雜的交互行為。然而，對(duì)于大量由電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而言，如何在維持高性能感知的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)超低功耗，始終是行業(yè)面臨的核心挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的感知技術(shù)在處理復(fù)雜環(huán)境、功耗控制以及隱私保護(hù)等方面存在各自的局限性。英飛凌推出的XENSIV? 60 GHz CMOS雷達(dá)傳感器（BGT60CUTR13AIP），標(biāo)志著其毫米波雷達(dá)技術(shù)從傳統(tǒng)的BiCMOS工藝向更先進(jìn)的CMOS平臺(tái)跨越。這一轉(zhuǎn)變不僅提升了集成度，降低了系統(tǒng)成本，更通過(guò)硬件加速器和優(yōu)化的狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)，在保持高性能感知的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了最低小于200μW的功耗水平，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的感知層提供了新的選擇。

近日在2026慕尼黑上海電子展上，我們有幸參觀了BGT60CUTR13AIP的相關(guān)demo，并且與英飛凌科技消費(fèi)、計(jì)算與通訊業(yè)務(wù)大中華區(qū)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)管理總監(jiān)李國(guó)豪（Eric Lee）、英飛凌科技傳感器單元和射頻業(yè)務(wù)部門(mén)雷達(dá)產(chǎn)品傳感器產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Markus Hertlein，進(jìn)行了深入的交流。

物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

在目前的智能家居和建筑環(huán)境中，常見(jiàn)的感知技術(shù)包括被動(dòng)紅外傳感器、攝像頭、超聲波傳感器等。這些技術(shù)在特定的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮了重要作用，但也存在明顯的技術(shù)短板。被動(dòng)紅外傳感器雖然成本低且功耗極低，但它主要檢測(cè)紅外輻射的變化，對(duì)于靜止的人體往往無(wú)法識(shí)別，且容易受到陽(yáng)光變化或熱噪聲的干擾，產(chǎn)生較高的誤報(bào)率。此外，它無(wú)法提供目標(biāo)物體的距離和角度等精確的定位信息。攝像頭方案雖然能提供豐富的視覺(jué)信息，但其功耗較大，不適合長(zhǎng)期的電池供電運(yùn)行。更重要的是，攝像頭在臥室、浴室等私密空間的應(yīng)用面臨嚴(yán)重的隱私保障問(wèn)題，且受環(huán)境光線條件的影響較大。超聲波傳感器雖然可用于近距離探測(cè)，但易受環(huán)境噪聲、氣流和溫度波動(dòng)的影響，空間分辨率也相對(duì)有限。

毫米波雷達(dá)技術(shù)由于其主動(dòng)發(fā)射無(wú)線電信號(hào)并接收回波的工作模式，具備了不受光照、煙霧或環(huán)境溫度影響的特性，能夠穿透塑料等非金屬材料進(jìn)行隱藏式安裝。它不僅可以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，還能通過(guò)處理回波信號(hào)獲得目標(biāo)的距離、速度和角度信息。然而，早期的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品由于工藝和架構(gòu)的限制，其功耗通常維持在毫瓦級(jí)別。對(duì)于智能門(mén)鈴、智能鎖等對(duì)待機(jī)功耗要求極高的物聯(lián)網(wǎng)終端來(lái)說(shuō)，毫瓦級(jí)的功耗依然過(guò)高，難以支持長(zhǎng)期的電池續(xù)航。此外，雷達(dá)信號(hào)處理的復(fù)雜性也給沒(méi)有射頻經(jīng)驗(yàn)的工程師帶來(lái)了較高的開(kāi)發(fā)門(mén)檻。因此，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)迫切需要一種既能實(shí)現(xiàn)極低功耗，又具備高集成度和易用性的雷達(dá)方案。

Markus Hertlein在采訪中指出，低功耗與存在檢測(cè)是當(dāng)前IoT雷達(dá)的核心需求與挑戰(zhàn)；而英飛凌通過(guò)聽(tīng)取客戶(hù)反饋驅(qū)動(dòng)新一代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。新一代的CMOS平臺(tái)的毫米波雷達(dá)BGT60CUTR13AIP也就由此而來(lái)。

CMOS工藝平臺(tái)帶來(lái)的集成化革命

英飛凌新一代60 GHz毫米波雷達(dá)的核心突破在于采用了先進(jìn)的CMOS工藝平臺(tái)。在此之前，英飛凌在BiCMOS雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)積累了十余年的經(jīng)驗(yàn)。而相比于傳統(tǒng)BiCMOS工藝，CMOS工藝在數(shù)字電路集成度和功耗控制方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)這種工藝平臺(tái)升級(jí)，英飛凌成功地將雷達(dá)射頻前端、模擬電路、數(shù)字處理引擎以及電源管理模塊（PMU）整合在了一顆單一的芯片中。這種高集成度的設(shè)計(jì)顯著縮小了芯片的物理尺寸。BGT60CUTR13AIP的封裝尺寸僅為6.05mmx4.3mmx0.9mm，這種微小的體積使得雷達(dá)可以輕松嵌入到空間受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。

除了芯片本身的集成化，英飛凌還采用了封裝集成天線技術(shù)，即AIP技術(shù)。這種技術(shù)將發(fā)射天線和接收天線直接集成在芯片封裝內(nèi)部，極大地簡(jiǎn)化了射頻設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的雷達(dá)設(shè)計(jì)中，天線的設(shè)計(jì)和PCB布線對(duì)高頻信號(hào)的質(zhì)量至關(guān)重要，稍有偏差就會(huì)影響感知性能。AIP技術(shù)不僅確保了天線性能的一致性和重復(fù)性，還免去了客戶(hù)開(kāi)發(fā)復(fù)雜微帶天線的需求。這意味著開(kāi)發(fā)者不再需要深厚的射頻背景，只需要按照應(yīng)用指南建議的間距將芯片放置在設(shè)備外殼后方即可。這種從底層工藝到封裝技術(shù)的全面革新，為雷達(dá)的大規(guī)模應(yīng)用奠定了成本和技術(shù)基礎(chǔ)。

Markus Hertlein在分享中也表示："借助這項(xiàng)新技術(shù)（指CMOS工藝平臺(tái)），我們能夠在保持相同性能、甚至更好性能的同時(shí)，大幅降低成本。這就是我們的主要目標(biāo)：將更多功能集成到MMIC中，從而降低芯片本身的成本。此外，雷達(dá)周邊所需的外部元件也得以減少。這意味著，采用全新CMOS技術(shù)后，我們客戶(hù)的整個(gè)系統(tǒng)BOM成本都顯著降低了。"

硬件加速器實(shí)現(xiàn)功耗與性能的平衡

在物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)中，處理雷達(dá)產(chǎn)生的原始信號(hào)需要消耗大量的運(yùn)算資源。如果由外部的主控芯片直接處理這些原始數(shù)據(jù)，主控芯片必須長(zhǎng)時(shí)間保持在活躍狀態(tài)，這會(huì)帶來(lái)巨大的功耗負(fù)擔(dān)。英飛凌在CMOS雷達(dá)芯片中內(nèi)置了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的硬件加速器。這個(gè)硬件加速器將原本需要主芯片處理的雷達(dá)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算任務(wù)卸載，承擔(dān)了繁重的波形等計(jì)算任務(wù)，例如3D FFT（快速傅里葉變換）、MTI（動(dòng)目標(biāo)顯示）、CFAR（恒虛警率處理）、幅度檢測(cè)以及角度到達(dá)估計(jì)等。

硬件加速器（HWA）的引入，優(yōu)化了整個(gè)感知系統(tǒng)的工作邏輯。它能夠自主地對(duì)雷達(dá)回波進(jìn)行預(yù)處理，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為目標(biāo)列表，其中包括目標(biāo)的距離、速度和角度。這意味著雷達(dá)芯片本身就可以完成大部分的感知邏輯判斷，而不需要主控芯片介入。芯片內(nèi)置的引導(dǎo)加載程序（Bootloader）支持全自主運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模式，允許芯片在掉電后自動(dòng)配置。只有當(dāng)硬件加速器檢測(cè)到符合預(yù)設(shè)條件的有效目標(biāo)（例如人走近或有特定的手勢(shì)動(dòng)作）時(shí)，它才會(huì)通過(guò)中斷信號(hào)喚醒處于深度睡眠狀態(tài)的主控芯片。主控芯片被喚醒后，可以直接通過(guò)SPI接口讀取硬件加速器處理好的結(jié)果進(jìn)行高級(jí)應(yīng)用層的操作，例如開(kāi)啟錄像或調(diào)整空調(diào)風(fēng)向。這種架構(gòu)極大地降低了整個(gè)系統(tǒng)的功耗，使得雷達(dá)在持續(xù)監(jiān)測(cè)環(huán)境的同時(shí)，主控系統(tǒng)能大部分時(shí)間保持休眠。此外，芯片還具備片上Chirp平均功能，這能進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)傳輸速率，減輕主控負(fù)擔(dān)。

李國(guó)豪表示，通過(guò)集成硬件加速器預(yù)處理數(shù)據(jù)，既能夠降低主機(jī)功耗，又可以提升處理精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)平衡。"將硬件加速器集成在新一代CMOS雷達(dá)傳感器里面，能夠幫助客戶(hù)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。更重要的是，英飛凌新一代CMOS雷達(dá)傳感器通過(guò)集成硬件加速器還可以預(yù)處理一些原始數(shù)據(jù)，從而支持空調(diào)、電視等智能家居設(shè)備及其他邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備判斷出人所處位置的距離、移動(dòng)的速度和方向，檢測(cè)結(jié)果也可以變得更加精準(zhǔn)。"

基于這種架構(gòu)設(shè)計(jì)，英飛凌實(shí)現(xiàn)了微瓦級(jí)的超低功耗運(yùn)行。在低功耗感知模式（Ultra-Low-Power）下，雷達(dá)的功耗可以低于200µW。這種功耗水平使得雷達(dá)能夠完全依靠電池或太陽(yáng)能板供電，從而在智能家居中實(shí)現(xiàn)隨處安裝，無(wú)需拉線供電。同時(shí)，硬件加速器的參數(shù)是可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行靈活配置的。無(wú)論是針對(duì)室外的長(zhǎng)距離安防監(jiān)控，還是針對(duì)室內(nèi)的微小動(dòng)作檢測(cè)，開(kāi)發(fā)者都可以通過(guò)調(diào)整硬件加速器的配置參數(shù)，讓雷達(dá)在特定的環(huán)境下達(dá)到最優(yōu)的感知效果，同時(shí)過(guò)濾掉樹(shù)葉晃動(dòng)或風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)等雜散信號(hào)。

正是HWA的集成，讓客戶(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也可以更為靈活。為了支持不同復(fù)雜度的應(yīng)用，英飛凌展示了多種系統(tǒng)架構(gòu)選項(xiàng)。在最簡(jiǎn)單的模式下，雷達(dá)無(wú)需外部MCU即可通過(guò)中斷引腳輸出運(yùn)動(dòng)標(biāo)志。在中等復(fù)雜應(yīng)用中，雷達(dá)可搭配Arm Cortex-M0內(nèi)核的主控實(shí)現(xiàn)存在感應(yīng)與定位。而在需要多目標(biāo)追蹤的高級(jí)應(yīng)用中，則可搭配Arm Cortex-M4內(nèi)核等更高性能的處理器。這種靈活的架構(gòu)支持不僅降低了硬件成本，也讓開(kāi)發(fā)者能根據(jù)具體需求選擇最合適的計(jì)算平臺(tái)。

L型天線設(shè)計(jì)與多維度感知能力

天線布局直接決定了雷達(dá)的空間感知范圍和精度。BGT60CUTR13AIP采用了一發(fā)三收的天線配置，并使用了獨(dú)特的L型布局設(shè)計(jì)。這種L型布局結(jié)合了水平方位角（Azimuth）和垂直俯仰角（Elevation）的探測(cè)能力。在水平方向和垂直方向上，該傳感器都能提供高達(dá)150度的超廣視場(chǎng)角。相比于傳統(tǒng)的單維度天線布局，L型布局能夠提供三維空間的信息，這對(duì)于區(qū)分復(fù)雜環(huán)境中的目標(biāo)至關(guān)重要。Markus Hertlein也在訪談中強(qiáng)調(diào)，L形天線相比單一尺寸的接收天線，其性能會(huì)有顯著提升。L形天線能夠提供額外的仰角和方位角信息，從而有效過(guò)濾掉扇形干擾和其他雜波。

在智能家居應(yīng)用中，這種多維度感知能力具有顯著的優(yōu)勢(shì)。李國(guó)豪表示："L形的天線布局使得英飛凌新一代CMOS雷達(dá)傳感器能夠在更加豐富的平面維度上進(jìn)行檢測(cè)。三路接收天線（Rx）具備多角度感知能力，在有效區(qū)分目標(biāo)與障礙物的同時(shí)，還可以從多個(gè)維度給出更加精準(zhǔn)的手勢(shì)識(shí)別或跌倒檢測(cè)。因?yàn)榈箼z測(cè)的有效性，取決于系統(tǒng)能否融合多個(gè)平面維度的信息進(jìn)行綜合研判，而非依賴(lài)單一視角，這對(duì)最終檢測(cè)效果至關(guān)重要。"

例如，當(dāng)雷達(dá)安裝在天花板上向下掃描時(shí)，L型天線提供的高度信息可以幫助系統(tǒng)更準(zhǔn)確地過(guò)濾掉地面上的干擾物，如掃地機(jī)器人或?qū)櫸铮瑥亩鴮?zhuān)注于對(duì)人的探測(cè)。此外，這種多維度的角度信息也是實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和跌倒檢測(cè)的基礎(chǔ)。跌倒檢測(cè)不僅需要檢測(cè)距離的變化，還需要通過(guò)俯仰角的信息判斷人體姿態(tài)的快速改變。手勢(shì)識(shí)別則依賴(lài)于對(duì)人手在空間中運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)捕捉。L型天線提供的空間分辨率配合7 GHz的射頻帶寬、高達(dá)11 dBm的輸出功率，使得雷達(dá)能夠分辨出極為細(xì)小的位移。

此外，通過(guò)狀態(tài)機(jī)的靈活調(diào)節(jié)，雷達(dá)可以在不同的感知任務(wù)之間進(jìn)行無(wú)縫切換。在待機(jī)狀態(tài)下，它可以以極低的采樣頻率進(jìn)行大范圍的人體存在感應(yīng)。一旦發(fā)現(xiàn)有人進(jìn)入特定區(qū)域，芯片內(nèi)部的狀態(tài)機(jī)可以自動(dòng)調(diào)整雷達(dá)的發(fā)射功率和脈沖設(shè)置，進(jìn)入高精度模式，開(kāi)始對(duì)目標(biāo)的細(xì)微動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如檢測(cè)人體的呼吸頻率。這種按需配置的能力，使得雷達(dá)在實(shí)現(xiàn)超微動(dòng)作感知的環(huán)境下，依然能保持出色的能效比。

降低門(mén)檻與縮短上市時(shí)間的開(kāi)發(fā)生態(tài)

毫米波雷達(dá)雖然性能優(yōu)越，但其較高的開(kāi)發(fā)門(mén)檻一直是制約其普及的障礙。英飛凌深知這一點(diǎn)，因此在推出CMOS雷達(dá)芯片的同時(shí)，也投入了大量資源構(gòu)建完整的開(kāi)發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。這種生態(tài)系統(tǒng)的核心目標(biāo)是降低開(kāi)發(fā)難度，縮短客戶(hù)產(chǎn)品的上市時(shí)間。英飛凌提供了多種開(kāi)發(fā)工具和參考設(shè)計(jì)，包括互聯(lián)傳感器套件。這個(gè)套件通常由雷達(dá)模組和主控評(píng)估板組成，可以讓開(kāi)發(fā)者在硬件就緒之前就開(kāi)始進(jìn)行性能評(píng)估和軟件開(kāi)發(fā)。

Markus Hertlein強(qiáng)調(diào)："我們的主要目標(biāo)是讓這款產(chǎn)品能夠被沒(méi)有任何雷達(dá)知識(shí)背景的人輕松使用并嵌入其設(shè)計(jì)，易用性對(duì)于這款產(chǎn)品來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。"

在軟件層面，英飛凌提供了豐富的開(kāi)發(fā)資源。工程師可以通過(guò)可視化工具軟件，在圖形化界面上直觀地查看雷達(dá)探測(cè)到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和目標(biāo)信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的參數(shù)調(diào)整。這意味著工程師不需要編寫(xiě)復(fù)雜的代碼就能看到不同參數(shù)設(shè)置對(duì)感測(cè)距離、靈敏度和角度精度的影響。此外，英飛凌在官方網(wǎng)站上公開(kāi)了大量的應(yīng)用指南和技術(shù)文檔。這些文檔涵蓋了從最初的硬件選型、外殼間距設(shè)計(jì)到量產(chǎn)前的測(cè)試建議。對(duì)于沒(méi)有雷達(dá)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的入門(mén)級(jí)工程師來(lái)說(shuō)，這些預(yù)置的算法庫(kù)和配置模板能極大地簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程。

李國(guó)豪也在分享中談到："除了BOM成本之外，對(duì)于工程師和開(kāi)發(fā)者而言時(shí)間也是非常重要的成本之一。英飛凌新一代CMOS雷達(dá)傳感器的優(yōu)勢(shì)在于大幅縮短了工程師上手使用的時(shí)間，也幫助客戶(hù)顯著縮短了新產(chǎn)品上市的時(shí)間。為了縮減時(shí)間成本，英飛凌在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段為客戶(hù)提前完成了大量的工作，包括新品上市之前的測(cè)試驗(yàn)證和開(kāi)發(fā)適配等。"

為了進(jìn)一步加速產(chǎn)品化，英飛凌還提供了通過(guò)認(rèn)證的參考設(shè)計(jì)方案。這些方案可以作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的起點(diǎn)，幫助客戶(hù)規(guī)避射頻合規(guī)性方面的風(fēng)險(xiǎn)，降低測(cè)試成本。通過(guò)這種"芯片加軟件加工具"的完整交付模式，英飛凌將雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用從單純的硬件選型轉(zhuǎn)變?yōu)榱讼到y(tǒng)級(jí)的體驗(yàn)。這種易用性對(duì)于快速迭代的消費(fèi)電子和智能家居行業(yè)尤為重要，它讓開(kāi)發(fā)者能將更多精力集中在應(yīng)用邏輯的創(chuàng)新上，而不是底層的信號(hào)處理邏輯中。

在生態(tài)合作與應(yīng)用展示方面，在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)英飛凌展示了由合作伙伴推出的基于英飛凌新一代CMOS雷達(dá)傳感器芯片的定制化模組。該模組集成了BGT60CUTR13AIP和一款低成本的國(guó)產(chǎn)MCU，可直接應(yīng)用于空調(diào)、電視等家電產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)"風(fēng)隨人動(dòng)"等典型場(chǎng)景的快速落地。此外，英飛凌提供了關(guān)鍵的開(kāi)發(fā)平臺(tái)——Connected Sensor Kit（CSK），該評(píng)估套件采用雙層板結(jié)構(gòu)，上層集成了雷達(dá)模組，底層則搭載了PSOC? 6 MCU主控。借助這一套件及配套的可視化軟件，開(kāi)發(fā)者能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)雷達(dá)對(duì)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)干擾物（如樹(shù)葉晃動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)等）的過(guò)濾效果，并在不依賴(lài)復(fù)雜外部算法的情況下完成初步性能評(píng)估，從而有效降低了初期的技術(shù)門(mén)檻。

毫米波雷達(dá)與ToF的系統(tǒng)化協(xié)同

在感知技術(shù)領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)與飛行時(shí)間（ToF）傳感器經(jīng)常被拿來(lái)比較。事實(shí)上，這兩者在某些感知維度上確實(shí)存在重疊，但英飛凌認(rèn)為它們更多的是互補(bǔ)關(guān)系。雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于超低功耗的遠(yuǎn)程感知和對(duì)非金屬材質(zhì)的穿透力，它在全天候環(huán)境下的穩(wěn)定性極高，但在極近距離的高空間分辨率上略遜于光學(xué)傳感器。而ToF傳感器在近距離內(nèi)能提供極高精度的深度點(diǎn)云和空間建模，但在大范圍持續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)的功耗相對(duì)較高，且容易受到強(qiáng)光或環(huán)境光的影響。

在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，英飛凌倡導(dǎo)客戶(hù)根據(jù)具體場(chǎng)景需要，將這兩種技術(shù)結(jié)合使用。例如在機(jī)器人應(yīng)用中，雷達(dá)可以作為第一層感知手段，以超低功耗模式持續(xù)掃描周?chē)h(huán)境，起到預(yù)警作用。一旦雷達(dá)檢測(cè)到前方有物體靠近，它會(huì)立即喚醒處于休眠狀態(tài)的ToF傳感器，進(jìn)行精細(xì)的避障判斷或人臉識(shí)別。這種系統(tǒng)化的協(xié)同工作模式既利用了雷達(dá)的低功耗待機(jī)優(yōu)勢(shì)，又發(fā)揮了ToF的高精度建模能力，顯著提升了機(jī)器人的感知可靠性。這種系統(tǒng)級(jí)的思維不僅體現(xiàn)在雷達(dá)與其他傳感器的協(xié)同，也體現(xiàn)在雷達(dá)與不同性能等級(jí)的主控芯片的搭配上。對(duì)于簡(jiǎn)單的存在探測(cè)，雷達(dá)可以獨(dú)立工作；而對(duì)于復(fù)雜的跌倒檢測(cè)或AI手勢(shì)識(shí)別，雷達(dá)處理后的數(shù)據(jù)可以交給更高性能的處理器進(jìn)行深度分析。

這種互補(bǔ)關(guān)系在英飛凌展臺(tái)的"機(jī)器人頭部" Demo中得到了直觀展示。該應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)搭載三顆60 GHz毫米波雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)周?chē)鷦?dòng)態(tài)目標(biāo)的靈敏捕捉。在演示現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)器人頭部能夠根據(jù)雷達(dá)探測(cè)到的移動(dòng)方位實(shí)時(shí)跟轉(zhuǎn)，當(dāng)人員在特定方向走動(dòng)時(shí)，機(jī)器人頭部會(huì)準(zhǔn)確指向該方位；而當(dāng)人員保持靜止不動(dòng)時(shí)，機(jī)器人則停止動(dòng)作。在這一邏輯架構(gòu)中，超低功耗的雷達(dá)作為系統(tǒng)的"先行感知器"，負(fù)責(zé)全天候監(jiān)測(cè)人體存在并鎖定大致方向。一旦雷達(dá)確認(rèn)有效目標(biāo)，系統(tǒng)便可以喚醒高分辨率的ToF傳感器，進(jìn)行更精細(xì)的深度建模與交互判斷。此外，該頭部還搭載了MEMS麥克風(fēng)來(lái)進(jìn)行聲波定位。這種"雷達(dá)觸發(fā)、ToF執(zhí)行"的協(xié)作模式，既利用了雷達(dá)廣域探測(cè)的節(jié)能特性，又發(fā)揮了ToF在空間建模上的高精度優(yōu)勢(shì)，顯著提升了機(jī)器人在復(fù)雜場(chǎng)景下的感知可靠性與能效比。

根據(jù)Markus Hertlein的分享，英飛凌提供多種傳感器技術(shù)以適配不同場(chǎng)景的策略，其優(yōu)勢(shì)在于其"傳感器全家桶"。他們不推銷(xiāo)單一技術(shù)，而是建議客戶(hù)利用雷達(dá)的"全天候低功耗"去彌補(bǔ)光學(xué)傳感器（如ToF/攝像頭）功耗高、受光照影響大的短板。

智能家居與機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用落地

XENSIV? 60 GHz CMOS雷達(dá)的應(yīng)用前景非常廣泛，主要集中在電視、空調(diào)、安防設(shè)備以及機(jī)器人等核心領(lǐng)域。在空調(diào)應(yīng)用中，雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的人體位置追蹤，從而支持"風(fēng)隨人動(dòng)"或"風(fēng)避人吹"等智能化功能。相比于傳統(tǒng)的傳感器，雷達(dá)能更好地穿透外殼，保持空調(diào)外觀的整體美感，且不受環(huán)境溫度波動(dòng)的影響。在電視應(yīng)用中，雷達(dá)可以檢測(cè)用戶(hù)是否在電視機(jī)前，當(dāng)用戶(hù)離開(kāi)房間時(shí)或者用戶(hù)在沙發(fā)上睡著的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)暗屏幕或進(jìn)入待機(jī)模式，從而顯著節(jié)省能耗，并延長(zhǎng)顯示面板的使用壽命。

在安防領(lǐng)域，這款低功耗雷達(dá)是智能門(mén)鈴和監(jiān)控?cái)z像頭的理想觸發(fā)器。傳統(tǒng)的攝像頭感應(yīng)通常依賴(lài)視覺(jué)算法，這需要攝像頭持續(xù)工作，功耗和發(fā)熱量都很大。而雷達(dá)可以作為一級(jí)觸發(fā)引擎，只有當(dāng)檢測(cè)到有人走近門(mén)鎖或進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí)，才喚醒攝像頭進(jìn)行拍攝和聯(lián)網(wǎng)上報(bào)。這種方式不僅大幅提升了電池供電設(shè)備的續(xù)航能力，還減少了無(wú)效數(shù)據(jù)的錄入。此外，在機(jī)器人領(lǐng)域，雷達(dá)的多維度感知能力為掃地機(jī)器人或服務(wù)機(jī)器人提供了更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。它能有效識(shí)別障礙物的性質(zhì)，并結(jié)合其他傳感器實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的路徑規(guī)劃和人機(jī)交互。

雷達(dá)傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的未來(lái)形態(tài)

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)智能化要求的不斷提高，傳感器內(nèi)置硬件加速器正在成為一種明顯的行業(yè)趨勢(shì)。對(duì)于毫米波雷達(dá)而言，硬件加速器不僅是一個(gè)計(jì)算單元，更是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)能效平衡的關(guān)鍵。通過(guò)將底層的、高頻次的信號(hào)處理邏輯固化在硬件中，英飛凌為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供了一種靈活且高效的感知底座。開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)任務(wù)的復(fù)雜程度，靈活選擇是否需要外部主控介入，以及介入到什么程度。

Markus Hertlein指出，雖然目前市場(chǎng)上已有雷達(dá)+主控的全集成SoC方案，但這種設(shè)計(jì)在特定應(yīng)用中并非最優(yōu)解。從系統(tǒng)角度考慮，當(dāng)前更好的方案即在雷達(dá)芯片內(nèi)集成用于處理底層復(fù)雜信號(hào)的硬件加速器（HWA），但將更高層的應(yīng)用邏輯交給系統(tǒng)中既有的主控芯片處理。傳感器的未來(lái)形態(tài)不應(yīng)是盲目地追求"全合一"，而應(yīng)是通過(guò)硬件加速器卸載最沉重的底層運(yùn)算，同時(shí)保持與系統(tǒng)主控的完美協(xié)同，從而在不增加不必要成本的前提下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的能效平衡。這種理念確保了雷達(dá)能夠以更輕量化的姿態(tài)融入現(xiàn)有的電子產(chǎn)品架構(gòu)中，真正滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)對(duì)性?xún)r(jià)比和系統(tǒng)架構(gòu)合理性的嚴(yán)苛要求。

結(jié)語(yǔ)

展望未來(lái)，毫米波雷達(dá)將不再僅僅是一個(gè)獨(dú)立的傳感器，它將更深度地集成到物理人工智能（物理AI）的架構(gòu)中。通過(guò)CMOS平臺(tái)帶來(lái)的高集成度和低成本優(yōu)勢(shì)，雷達(dá)技術(shù)將從高端應(yīng)用向大眾消費(fèi)市場(chǎng)普及。英飛凌通過(guò)持續(xù)優(yōu)化硬件加速算法、提升天線設(shè)計(jì)效率以及完善開(kāi)發(fā)生態(tài)，正在推動(dòng)這一進(jìn)程。這種以系統(tǒng)端和應(yīng)用場(chǎng)景為出發(fā)點(diǎn)的設(shè)計(jì)理念，不僅滿(mǎn)足了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)超低功耗和精準(zhǔn)感知的迫切需求，也為未來(lái)更智能、更自主的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了核心的技術(shù)支撐。隨著量產(chǎn)化的推進(jìn)和開(kāi)發(fā)者社區(qū)的擴(kuò)大，基于60 GHz CMOS雷達(dá)傳感器的創(chuàng)新應(yīng)用將會(huì)在智能家居和智慧樓宇中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

李國(guó)豪表示，英飛凌新一代CMOS雷達(dá)傳感器BGT60CUTR13AIP的大規(guī)模量產(chǎn)節(jié)奏可謂"正逢其時(shí)"。"我們認(rèn)為該產(chǎn)品上市的時(shí)間，恰好是諸多中國(guó)智能家居客戶(hù)對(duì)低功耗、隨處可用（隨意放在智能家居哪個(gè)角落都可以）的感測(cè)功能需求迫切的時(shí)候，現(xiàn)在是最佳的時(shí)機(jī)。"