在許多智能家居應(yīng)用中使用的更簡(jiǎn)單但非常有用的設(shè)備之一是接近傳感器。這些設(shè)備已經(jīng)存在了很多年，通常是被動(dòng)紅外（PIR）運(yùn)動(dòng)傳感器。PIM傳感器通常用于簡(jiǎn)單的決策，例如是打開(kāi)燈，還是保持房間內(nèi)的燈亮起，或者在房屋應(yīng)該空置時(shí)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出警報(bào)。

PIM 傳感器有其局限性。你多久不得不揮舞手臂或站起來(lái)四處走動(dòng)才能重新打開(kāi)燈？對(duì)于恒溫器也可以這樣說(shuō)，盡管結(jié)果不同，因?yàn)樽⒁獾?a target="_blank">AC或熱量已經(jīng)減少需要更長(zhǎng)的時(shí)間，并且需要同樣長(zhǎng)的時(shí)間才能將其重新提供。

射頻通過(guò)被動(dòng)紅外

一種可以簡(jiǎn)單解決這一問(wèn)題的技術(shù)是基于RF的傳感器，也稱為雷達(dá)傳感器，例如英飛凌提供的60 GHz BGT 60 LTR11。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間，但對(duì)于可以在家中使用的低成本設(shè)備來(lái)說(shuō)，這是相當(dāng)新的。英飛凌在消費(fèi)類應(yīng)用領(lǐng)域推出基于雷達(dá)的傳感器已有約三年的歷史。

射頻傳感器比 PIR 傳感器堅(jiān)固耐用。它可以檢測(cè)微動(dòng)，可以是手在鍵盤(pán)上移動(dòng)，甚至是用戶的呼吸模式。它通過(guò)檢查房間中波浪的多普勒頻移來(lái)做到這一點(diǎn)。它精確到大約8米，或超過(guò)20英尺。底線是它消除了誤報(bào)和假陰性;簡(jiǎn)單地說(shuō)，它是一個(gè)更可靠的傳感器。

話雖如此，PIR器件今天仍然主導(dǎo)著家庭應(yīng)用，原因有很多：設(shè)計(jì)人員熟悉它們，它們通常以模塊形式生產(chǎn)，因此設(shè)計(jì)人員只需將其放入PCB并連接在幾條控制線中即可。這也是一個(gè)相當(dāng)?shù)偷某杀?，通常大批量?0美分左右。

但PIR傳感器有其局限性。首先，它容易出現(xiàn)假陰性。其次，它的視野是有限的。為了克服這些限制，在RF傳感器問(wèn)世之前，OEM廠商正在將PIR傳感器與超聲波設(shè)備合作。這很有效，但它很麻煩而且（相對(duì)）昂貴，通常高達(dá)2美元或3美元。

PIR傳感器的視野因設(shè)備而異，具體取決于鏡頭和其他因素。通常，它們的跨度在45到60度附近。因此，許多應(yīng)用需要多個(gè)傳感器。

使用雷達(dá)傳感器，您可以實(shí)現(xiàn)更接近120度的場(chǎng)。當(dāng)然，隨著離傳感器越來(lái)越近，磁場(chǎng)會(huì)越來(lái)越大，在某些情況下可達(dá)160度，這非常接近理想的180度磁場(chǎng)。此外，雷達(dá)傳感器可以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)方向，而不僅僅是它的存在。鑒于更廣闊的視野和更好的抗假陰性，RF傳感器與現(xiàn)有解決方案相比具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

RF設(shè)備的功耗為個(gè)位數(shù)毫瓦。如果它始終處于打開(kāi)狀態(tài)，那將是一個(gè)明顯的功耗。但是，通過(guò)適當(dāng)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)，它不需要一直處于打開(kāi)狀態(tài)，甚至不需要關(guān)閉。您可以每秒脈沖一次，甚至每隔幾秒鐘脈沖一次，具體取決于您的應(yīng)用。對(duì)于照明應(yīng)用中的人員檢測(cè)，每秒一次就足夠了?，F(xiàn)在，您已經(jīng)顯著降低了功耗。它不是那么低，你想用電池運(yùn)行它，但這項(xiàng)技術(shù)并不太遙遠(yuǎn)。

英飛凌的工程師表示，在PCB上設(shè)計(jì)RF傳感器相對(duì)簡(jiǎn)單，該公司有一些參考設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)一步簡(jiǎn)化流程。天線通常是工程師的禍根，集成在封裝內(nèi)。使用這種包裝，您只需注意確保將適當(dāng)?shù)乃芰戏胖迷趥鞲衅魃?，并且附近沒(méi)有金屬。而且熱量對(duì)設(shè)備的精度沒(méi)有影響。從電氣角度來(lái)看，您只需連接一組控制線，這與PIR傳感器沒(méi)有任何不同。

除了簡(jiǎn)單的傳感之外，如果你想做任何更復(fù)雜的事情，你可能會(huì)把傳感器與某種處理器配對(duì)，一個(gè)相當(dāng)于Arm Cortex M0的處理器。由于雷達(dá)傳感器提供簡(jiǎn)單的數(shù)字輸出，因此連接到該處理器非常簡(jiǎn)單。如果英飛凌在不久的將來(lái)將所有這些封裝在一個(gè)器件中，也不要感到驚訝。如果您決定將傳感器與MCU配對(duì)，英飛凌可提供軟件解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)該組合。

說(shuō)到配對(duì)，英飛凌還可以將傳感器與無(wú)線收發(fā)器配對(duì)，因此房間或網(wǎng)絡(luò)上任何地方的其他設(shè)備都可以收到活動(dòng)警報(bào)。這將是AIROC CYW5557x集成無(wú)線6 / 6E和藍(lán)牙5.2 SoC。支持三頻段（2.4G、5G 和 6G）的部分提供 2 x 2 或 1 x 1 配置。

最重要的是，智能家居將繼續(xù)變得更加智能。不要讓您的 PIR 傳感器落后。

審核編輯：郭婷