【導讀】zhinengjiajuyingyonghelianjieshebeideshuliangbuduanzengchang，yonghuderichangshenghuoyuelaiyuefangbian。danshi，zhequedaozhilegaonenghao
，yinweijishiwurenzaichang
，zhexieshebeitongchangyechuyuchangqihuoyuehuodaijimoshi，yibiansuishitourushiyong。zhexieshebeipeibeicaiyongyingfeiling XENSIV™ 毫米波雷達傳感器的智能設備後，不但可提高能效，而且更加智能
，更加可持續。

智能樓宇和智能家居日益受到歡迎，預計其數量將在未來數年內大幅增長：目前，估計全球智能家居數量已超過 2 億，預計這一數字將在今後幾年內突破 5 億。

預計未來幾年內的全球智能家居數量將超過 5 億

房屋的智能化離不開越來越數字化的設備，這些設備的巧妙功能前所未有。但是
，設備成本亦居高不下：盡管過往的待機功耗呈穩步下降趨勢，但對能源的需求卻持續增長。智能設備即使處於“關閉”狀態也需要能量，因其隻能選擇待機模式，才可即時響應用戶輸入（例如通過語音控製）或提供來自智能家居或網絡的最新信息。此外，很多時候，設備完全不必以待機模式運行並因此消耗能量——主要是無人在場的情形。

為解決這一問題並滿足數字化和節能的要求，英飛淩充分利用了自己的半導體解決方案。其中就包括 XENSIV™雷達傳感器，幾乎可用於所有智能家居設備。雷達傳感器的靈敏度非常高，可檢測是否有人在場及設備是否需準備就緒——類似於屏幕保護程序，如果一定時間內無鼠標或鍵盤輸入
，則停用 PC 顯示器，而在檢測到新輸入時立即重新激活。借助這項可靠的在場和離開檢測技術，英飛淩毫米波雷達可為真正智能、節能設備的設計提供支持。

用戶在場觸發活動與持續活動或待機

2021 年德國的一項Statista調查表明，在 3000 多名年齡為 18 至 64 歲的德國人中，四分之三以上擁有至少一台智能家居設備。在美國，統計數字非常接近。

據 Statista 調查，美國家庭中的智能設備數量正在迅速增長

而在中國，智能家居設備用戶的占比高達90%。這些設備與其應用多種多樣

，包括：照明
、安全設備；電視、筆記本電腦和條形音箱等消費電子產品
；廚房電器和空調。但是
，所有設備都在增加對能源的需求，節能效果非常不好，尤其是在能源成本不斷上漲階段
，而客戶更喜歡節能、可持續和環保的設備。此外
，電網基礎設施所麵臨的壓力也越來越大。

無人在場時，降低能耗的一種方法是將恒溫器、智能揚聲器或數字助手等設備置於“深度睡眠模式”
，erbushishiqichuyuzhengchangdaijimoshi。duiyumouxieshebei，zheyangjinkejieshengjiwahuoyixiaobufennengyuan。danyeyouyixieshiyongqingkuang
，ruguojiangshebeizhiyushendushuimianmoshihuozanshiguanbi，zekejieshengchaoguo 100 瓦，因為無人在場時，無需使用電視屏幕
、筆記本電腦、音響係統或空調等設備。使用雷達傳感器後，這些設備就能感測人員是否在場或是否移動；如(ru)果(guo)仍(reng)然(ran)沒(mei)有(you)此(ci)類(lei)脈(mai)衝(chong)，基(ji)於(yu)雷(lei)達(da)的(de)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)就(jiu)可(ke)自(zi)動(dong)切(qie)換(huan)至(zhi)睡(shui)眠(mian)模(mo)式(shi)
，從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)。根(gen)據(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)實(shi)施(shi)的(de)不(bu)同(tong)
，雷(lei)達(da)模(mo)塊(kuai)本(ben)身(shen)的(de)功(gong)耗(hao)僅(jin)為(wei)幾(ji) mW，最高為 0.1 W，這遠低於許多電子設備的通電或標準待機模式的能量需求。

如何使用雷達傳感器來提高能源效率

為節省能源
，需重新探尋設備必須始終可用且保持連接的方法——也包括耗電的待機模式。我們要求，僅當用戶真正需要時，也就是用戶在場時，設備才處於活動或待機狀態。這就是我們目前在“非智能”jiazhongsuozuodeshiqing，jinrufangjianhoucaikaideng，huojinzaishineitaireshishoudongqidongkongtiao。raner，zaixuduoshebeizhong，yonghurengweishiyong，shenzhijinyongzhuruchaoshizhileideshengdiangongneng。zhuyaoshiyinweinaxieyugaojigongnengxiangguandetexingtongchanghuidaozhiqidongshijianguochang，yijiquefazuixinxinxi
，youqishizaimafandeshoudongzhongxinjihuozhihou，yincihuimingxianyingxiangkehutiyan。

但是，新智能方法可以解決許多問題：為wei何he必bi須xu打da開kai恒heng溫wen器qi的de顯xian示shi屏ping，為wei何he設she備bei本ben身shen必bi須xu連lian接jie到dao互hu聯lian網wang才cai能neng下xia載zai天tian氣qi數shu據ju？即ji使shi監jian控kong區qu域yu內nei無wu人ren移yi動dong，為wei何he家jia庭ting安an全quan係xi統tong的de攝she像xiang頭tou仍reng始shi終zhong開kai啟qi

、記錄數據、yuchulishujubingjiangqichuanshudaoyunduan？shixiangengzhinengshebeijihuofangshidezuijiafangfashishishiyundongjiance，tongguobushuleidachuanganqijiangshebeicongshendushuimianmoshizhonghuanxing。

liru，kemorenguanbizhinenghengwenqi，erjinjihuoleidajiancemokuai。zhiyaoleidajiancedaofangjianneideyidong
，hengwenqijiuhuiqidong
，congergengxinfangwudebiaozhunshujuheyuanzihulianwangdetianqishuju。ruguoyourenjinruguidingquyu
，liru 1 m yinei，xianshipinghuidakai。yinci
，yonghuwuxuchumopingmujikejiangqijihuo，ranhoudengdaishujugengxinhejieguoxianshi。zhezhongzaichangjiancegainiankebushuzhiqitageleizhinengjiajushebeihedianqizhong。

此外，如果應用空位檢測的反向原理，還可提高節能潛力。在這種情況下，如果一段時間內未檢測到房間內有任何移動，則可關閉電視


、揚聲器、智(zhi)能(neng)燈(deng)和(he)空(kong)調(tiao)等(deng)設(she)備(bei)，這(zhe)樣(yang)可(ke)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)。由(you)於(yu)空(kong)位(wei)檢(jian)測(ce)不(bu)是(shi)立(li)即(ji)激(ji)活(huo)設(she)備(bei)，而(er)是(shi)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)無(wu)人(ren)時(shi)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)停(ting)用(yong)，因(yin)此(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)本(ben)身(shen)可(ke)保(bao)持(chi)停(ting)用(yong)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)且(qie)每(mei)隔(ge)幾(ji)秒(miao)或(huo)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)執(zhi)行(xing)一(yi)次(ci)檢(jian)查(zha)。因(yin)而(er)
，此(ci)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)可(ke)為(wei)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)能(neng)源(yuan)，而(er)自(zi)身(shen)消(xiao)耗(hao)卻(que)很(hen)低(di)。部(bu)署(shu) HVAC 係統的樓宇尤其可因此而受益

，因為盡管無人在場
，但大部分能源都浪費於供暖和製冷。[1] 更糟糕的是
，大多數時候
，這些設備均會頻繁且長時間運行 [2]。但是，真正的智能家居會在一段時間內無人時停用這些係統。該功能在照明係統中逐漸普及，但在空調和其他設備（如監視器
、廚房電器
、計算機、揚聲器和音響係統）中尚未普及。

盡管如此，用戶也可受益於電視等其他應用中的空位檢測。例如，英飛淩 BGT60LTR11AIP 雷達傳感器已用於三星 Frame TV 2021
，在用戶規定的時間內，如果附近無人，則使電視從藝術模式切換至睡眠模式。這樣不僅可節省能源，還能延長顯示器的使用壽命。

英飛淩毫米波雷達傳感器 BGT60LTR11AIP 為真正智能、節能設備的設計提供支持

如果在用戶規定的時間內未檢測到任何人，三星 Frame TV 2021 將從藝術模式切換至睡眠模式

雷達傳感器是最合適的智能家居設備感測選擇

在所有可用運動檢測解決方案中
，對於最小幅度的運動
，甚至是肉眼看不見的運動
，雷達傳感器的靈敏度最高。PIR 傳感器的靈敏度無法相提並論。此外，雷達不像 PIR 傳chuan感gan器qi那na樣yang依yi賴lai體ti熱re，因yin其qi采cai用yong的de是shi主zhu動dong感gan測ce技ji術shu。從cong而er確que保bao檢jian測ce到dao幾ji乎hu沒mei有you移yi動dong或huo根gen本ben沒mei有you移yi動dong的de人ren。然ran而er

，最zui大da的de優you勢shi之zhi一yi卻que是shi可ke以yi穿chuan透tou非fei導dao電dian材cai料liao進jin行xing檢jian測ce。雖sui然ran紅hong外wai、超聲波、shexiangtouhuoqitajiyutuxiangdechuanganqibudezhegaihuoxuyaozaichanpinwaikeshangkaikong，danleidachuanganqikewanquanyinzangzaishebeinei。yinci，ninbubizaichanpinshejifangmianzuochurenhetuoxie

，qiekebimianewaidezhizaobuzhouyijiyinciergenggaiwaikedechengben。

另一種可能性是基於攝像頭的運動檢測，例如用於攝像頭
、電視
、筆bi記ji本ben電dian腦nao或huo其qi他ta已yi配pei備bei合he適shi圖tu像xiang傳chuan感gan器qi的de設she備bei。但dan是shi，圖tu像xiang係xi統tong的de功gong耗hao非fei常chang高gao
，可ke能neng需xu要yao良liang好hao的de光guang照zhao條tiao件jian，並bing且qie需xu要yao圖tu像xiang處chu理li來lai檢jian測ce視shi頻pin中zhong的de運yun動dong，這zhe無wu疑yi增zeng加jia了le能neng量liang需xu求qiu。您nin還hai可ke能neng指zhi責ze缺que乏fa隱yin私si，因yin為wei攝she像xiang頭tou係xi統tong會hui侵qin入ru私si人ren空kong間jian——因此用戶並不完全信任。

此外
，消費電子價格下降增加了組件的成本壓力。因此
，3D ToF（飛行時間）和攝像頭傳感器通常因過於昂貴而無法用於在場檢測。而功能強大的 PIR 解決方案，不僅影響產品外殼設計，還需額外的菲涅耳透鏡
、放大器、控製器等
，從而增加 BOM（物料清單）成本。英飛淩 BGT60LTR11AIP leidachuanganqisuoxuzhichizujianzuishao，youqishizaizizhuyunxingzhong，yinciduixitongchengbendeyingxiangzuixiao。leidachuanganqitijihenxiao，yinciyekejichengdaoxiaoerbodedianzishebeizhong。

此外，雷達傳感器在多塵、多煙或潮濕的環境中也很非常耐用，而某些基於激光的 ToF 傳感器或其他圖像傳感器可能難以在這樣的環境中實現檢測。

雷達傳感器支持的其他智能功能

yonghutongchangyishibudao，shebeicaozuobudangyehuidaozhibubiyaodegonghao。tamenkenengzaizanshilikaishimeiyouguanbishebeihuotiaozhengshezhi，congerzaiwuyizhonglangfeilenengyuan。danshi，zaileidachuanganqidebangzhuxia，cishikezidongjinxingtiaojie，yinci
，yonghujishishenmedoubukaolv，yebuhuilangfeinengyuan。

除用作在場或離開檢測器外，雷達傳感器還可為智能設備添加其他功能
，例如在空調係統中。在這類應用中，雷達傳感器與溫度和 二氧化碳傳感器結合使用時效率最高

，因此係統會根據需要啟動——比如有人在房間內、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)濃(nong)度(du)過(guo)高(gao)或(huo)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)預(yu)定(ding)義(yi)極(ji)限(xian)時(shi)。其(qi)他(ta)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)通(tong)常(chang)隻(zhi)提(ti)供(gong)在(zai)場(chang)或(huo)離(li)開(kai)等(deng)二(er)進(jin)製(zhi)信(xin)息(xi)

，而(er)雷(lei)達(da)傳(chuan)感(gan)器(qi)卻(que)可(ke)提(ti)前(qian)檢(jian)查(zha)房(fang)間(jian)內(nei)人(ren)數(shu)並(bing)相(xiang)應(ying)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)，甚(shen)至(zhi)可(ke)檢(jian)查(zha)人(ren)員(yuan)位(wei)置(zhi)和(he)距(ju)離(li)，從(cong)而(er)控(kong)製(zhi)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)。

還hai有you許xu多duo其qi他ta可ke能neng用yong例li，例li如ru跟gen蹤zong聆ling聽ting者zhe位wei置zhi並bing據ju此ci不bu斷duan優you化hua音yin量liang和he聲sheng音yin參can數shu的de音yin響xiang係xi統tong。或huo者zhe可ke看kan護hu兒er童tong的de電dian視shi，能neng夠gou測ce量liang觀guan看kan者zhe的de距ju離li，並bing在zai兒er童tong的de眼yan睛jing距ju離li屏ping幕mu太tai近jin時shi發fa出chu警jing告gao。還hai可ke用yong於yu老lao年nian人ren或huo需xu護hu理li人ren員yuan所suo用yong的de設she備bei中zhong，例li如ru在zai跌die倒dao時shi尋xun求qiu幫bang助zhu的de警jing報bao係xi統tong。因yin此ci，雷lei達da傳chuan感gan器qi不bu僅jin可ke節jie省sheng能neng源yuan並bing改gai善shan人ren們men的de舒shu適shi度du，還hai可ke在zai智zhi能neng環huan境jing中zhong為wei個ge人ren護hu理li和he安an全quan做zuo出chu貢gong獻xian
，而er這zhe一yi切qie都dou輕qing而er易yi舉ju。

參考文獻

[1] Martani
、Claudio 等人：ENERNET：建築使用率與能源消耗之間的動態關係研究。能源與建築，2011
，http://senseable.mit.edu/papers/pdf/20120401_Martani_etal_EnernetStudying_EnergyBuildings.pdf

[2] Norford、L.K 等人：“低能耗”辦公樓的測量性能與預測性能之間的二比一差異：基於 DOE-2 模型的調節見解。能源與建築，1994，https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0378778894900051?via%3Dihub

Bernd Kohler

擁有物理學 (M.Sc.) 背景，並在 2020 年加入英飛淩雷達團隊之前完成了 MBA 學業。作為產品營銷人員和經理
，他負責各係列英飛淩 24G雷達 和 毫米波雷達傳感器。其中，Bernd 主要推動所有工業、消費和物聯網相關的雷達應用，包括智能家居和智能樓宇係統。

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