電子發燒友網報道（文/黃山明）隨著智能家居技術的發展，人體存在傳感器已經成為其中必不可少的組件，甚至可以認為是目前智能家居系統中最重要的傳感器。相比門磁傳感器而言，人體存在傳感器讓智能家居能夠更主動地進行人機交互。

　　在智能家居體系中，人體存在傳感器的主要作用是被當作感應開關來使用，通過檢測人體來設定智能家居的開關。比如與燈光結合，可以實現人來燈開，人離關燈的效果。

　　當前大多數人體存在傳感器使用的方案為紅外熱釋電傳感器，將空間切割成多個小區域，當人體等熱能源經過這些區域后，便會反饋一個信號，進而控制智能設備的開關。

　　但這種紅外人體傳感器有著明顯的缺點。由于紅外傳感的共性，主要依靠熱成像來感知物體，分辨率也較低，一旦環境中紅外線源過多，設備很容易出現誤判。除了熱源以外，包括光源、射頻輻射、熱氣流等，都會對紅外傳感器帶來干擾。

　　同時，人體的紅外輻射很容易被遮擋，一旦在紅外人體存在傳感器附近有遮擋物，便會極大地影響其靈敏性。另外，如果當前環境溫度與人體溫度接近時，也會造成探測和靈敏度的下降。還有如人在范圍內長時間靜止不動時，也會因為紅外輻射較少而失靈。

　　即便如此，市場中幾乎有90%以上的方案仍然采用紅外傳感，最大的原因在于成本足夠低廉，大多幾十元就能買到，部署成本也不高，同時被動探測時，用電量極小，能夠使用紐扣電池實現長時間供電。

　　如果想要實現主動地檢測，則需要人體存在傳感器使用到微波或者毫米波技術，可以對人體微小的動作進行檢測。此前筆者曾拜訪過一家專注于毫米波檢測的企業，其產品用在睡眠檢測，通過毫米波技術甚至能夠檢測到用戶睡覺時身體輕微的起伏。

　　不過之前這種傳感器成本較高，需要上千元，并且是主動檢測，功耗相對較大，必須要常供電的方式。

　　從技術原理上來看，毫米波的人體存在傳感器與人體紅外傳感器有一定區別，毫米波人在傳感器是通過對外界一定時間持續偵測來判斷人員是經過還是停留，如果同時進入和離開，甚至能夠判斷從左側還是右側方向。

　　排除價格以及功耗的問題外，毫米波人體存在傳感器幾乎可以實現當前對人體檢測的所有功能，也能聯動智能家居完成更多精細的操作。比如通過感知人體的呼吸強度后自動調整空調氣溫，或者更精確地進行智能燈光跟隨等。

　　不過毫米波人體存在傳感器除了必須接電使用外，在面對出風口、流水等造成的干擾依然無法識別，加上當前仍然較為高昂的價格，需要斟酌使用。

　　除了使用紅外以及毫米波技術外，還有廠商使用UWB人體存在傳感器，比如一家挪威的NOVELDA公司便專注于UWB技術。目前已經推出了一款UWB SoC，面積為12*12mm，可以通過探測人體靜坐時微小、難以察覺的動作來感知人類的存在，比如呼吸，或者微小的移動。

　　相比毫米波而言，UWB具有高速的傳輸速率以及更好的穿透性，甚至可以穿透一些非金屬障礙物。并且UWB技術是發射機發射持續時間極短的脈沖信號，而收發機的重頻周期較長，因此單位時間內消耗的功耗極低。

　　據NOVELDA介紹，該公司的UWB傳感器獲得了2021年最佳傳感器技術獎，是目前市面中頂級的脈沖雷達傳感器，能夠探測到10米以外人的呼吸，并且功耗低于2mW，同時還有高達180度視場（FOV）的精確探測區域。

　　雖然優點很多，但目前UWB人體傳感器的開發難度并不小，例如針對復雜環境的干擾，強反射雜波干擾對雷達回波的信噪比影響也非常重要，普通信號處理方法很難將其去除，從而讓UWB造成誤判或者漏判。

　　從目前的市場發展來看，由于其低廉的價格，長時間下紅外人在傳感器可能仍然會是主流，但UWB與毫米波的發展不容小覷。隨著人體存在傳感器的普及率增加，不僅能夠讓家居更智能，同時也能更節能。

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