毫米波雷达迎来新的开放标准，加速消费应用发展

在今年的CES上，谷歌、福特和Blumio等一众厂商公布了一项开源雷达API标准Ripple，用于赋能毫米波雷达硬件与软件之间的互通，并加速通用消费者雷达的应用发展。
 
Ripple作为一项开源标准，带来了多种雷达硬件互通的的软件库，确保了高复用性和更简易的固件升级。而方案厂商也更容易入局，开发自己的雷达方案，支持到更加差异化的毫米波雷达应用。目前Ripple重点关注的雷达应用分别是无创健康监测、存在监测、人类活动识别和非接触式手势控制。
 
同样参与其中的还有三家做毫米波雷达的半导体厂商，分别是恩智浦、英飞凌和德州仪器。值得一提的是，在参与这一标准API的公司中，有两家都与英飞凌有过毫米波雷达的合作，那就是谷歌和Blumio。
 
谷歌
 
早在2016年，谷歌的ATAP部门就展示过用微型毫米波雷达计划Project Soli。Pixel 4手机中，谷歌首次集成了英飞凌开发的60GHz毫米波雷达芯片，该毫米波雷达芯片也出现在了谷歌最近发布的第二代Nest Hub中。

60GHz毫米波雷达芯片 / 英飞凌

 
谷歌对毫米波雷达有何规划呢？答案就是手势控制和睡眠感知。在Pixel 4中，Soli毫米波雷达的原始数据通过信号转换，经过机器学习完成手势区分，最终判断出用户所做出的的非接触式手势。不过好景不长，谷歌似乎已经并不打算在手机上继续内置毫米波雷达，自Pixel 4之后，再也没有一台Pixel手机内置Soli毫米波雷达，但谷歌依然坚信毫米波雷达在智能家居产品Nest Hub中的应用。
 
在去年推出的第二代Nest Hub中，谷歌引入了一项名为睡眠感知（Sleep Sensing）的功能，利用低功耗毫米波雷达来检测人的移动和呼吸。而其他的传感器诸如温度传感器和麦克风等，则用来检测打鼾和咳嗽之类的声音，以及房间内的光线和温度，多个传感器融合获得的数据用于确定入睡时间、睡眠时长以及睡眠质量。
 
尽管这一功能更像是一些APP或智能表带自带的功能，但谷歌明显要做得更进一步。但谷歌似乎并不打算将其作为设备固有功能，让用户购置Nest Hub之后即可尽情使用。在完成Fitbit的收购后，谷歌计划打通智能家居和智能穿戴之间的产品整合。2023年后，睡眠感知将不再作为一项免费功能，而是作为Fitbit Premium计划的功能之一，用户需要付出10美元每月或80美元每年的订阅费用才能继续使用。
 
60GHz的毫米波雷达更适合实现短距离高精度的检测，而且这一芯片加上天线也只占据了很小的面积(5x 6.5mm)，非常适合集成在手机、智能穿戴等设备中。当然了，未来谷歌是否会把这一毫米波雷达用于Fitbit的智能穿戴设备中犹未可知。
 
Blumio
 
虽然谷歌不一定这么做，但已经有的厂商开始毫米波雷达在可穿戴设备中的布局，那就是以血压监测仪为主打产品的初创公司Blumio。Blumio计划以英飞凌的60GHz XENSIV毫米波雷达来开发可穿戴的无创血压传感器。

Blumio传感器开发套件 / Blumio

 
结合毫米波雷达与Blumio的软件算法和信号处理单元，该传感器可以将原始传感器数据转化为可读的动脉脉波，易于集成到其他血压监测设备中。这类传感器无疑可以进一步减少有创和需要袖带的血压检测，对于可穿戴医疗设备和健康穿戴设备来说都是一大助力。
 
TI
 
以TI目前的毫米波雷达产品线来看，覆盖了60GHz到81GHz的汽车和工业级毫米波雷达，此次参与Ripple这一标准估计也是主要面向汽车应用，76GHz-81GHz的毫米波雷达主要用于ADAS应用，而60GHz到64GHz的毫米波雷达则用于舱内应用。

AWR6843 / TI

 
AWR6843这一60GHz-64GHz的汽车毫米波雷达传感器在单芯片上集成了DSP、MCU（200MHz的ARM-Cortex R4F）和雷达加速器，可以部署在驾驶座的前后用于监测驾驶员的生命体征。集成的C674x可编程DSP可以从胸腔移动中判断出呼吸和心跳模式，并估计出呼吸率和心率。AWR6843还可以部署在车顶用于乘员检测，在需要与车机HMI完成手势交互时，也可以切换到手势检测模式来检测传感器附近的运动。
 
结语
 
福特似乎也想用这一标准来推动毫米波雷达在车上应用，但并非用于辅助驾驶，而是一些智能座舱应用。从潜在的应用来看，很可能也是手势识别、存在检测和驾乘监控之类的应用。考虑到Ripple才公布不久，未来也许我们能看到毫米波雷达出现在更多的软件应用上。