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尖端智能自主技术:自主决策的传感器让生活变得更智能

Robert 每天早上开车上班,虽然路程很短,但通勤时间就在其等红灯的过程中被毫无知觉地延长了。

他说:“现在是红灯,但其他方向没有人通过。在上车之前我必须冷静下来,因为我知道这种事无法避免。”

我们都遇到过这样的情况,但对于TI工业雷达组的负责人来说,这是一种令人特别痛苦的经历。Robert知道,通过安装一个简单的雷达芯片,信号灯就可以为其改变颜色。我们的TI毫米波(mmWave)传感器能够让任何地方的交通信号灯根据现场情况做出合理决定,而Robert已经等不及这一天的到来了。

事实上,这一天也并不遥远。毫米波技术目前已实现批量生产,为我们的工业和汽车客户提供先进的雷达传感器。TI是全球首家提供世界上最精确的单芯片CMOS雷达传感器的公司。凭借微控制器、射频(RF)前端、硬件加速器和可编程数字信号处理器(DSP),TI毫米波传感器可以计算物体的范围、速度和角度(其分辨率比市面上的其他雷达传感器高出三倍)。然后,它决定采取何种行动。

更简单的单芯片设计

前几代雷达传感器尺寸较大,设计太过复杂。它们在单个印刷电路板上集成了多个分立元件,通过高速接口连接至第二块板上的处理器,而TI毫米波传感器可将模拟和数字电路集成到一个芯片上。

与仅模拟的雷达传感器不同,这些传感器不会将数据发送到处理器、服务器或云端以等待指令。

Robert说:“所有智能功能都集成在该传感器中,这就是边缘的智能自主技术。”

精确且高度可编程的TI毫米波传感器除了可以缩短Robert的通勤时间,还有可能带来更大的裨益。从使房屋更加舒适、提高工作场所效率,到强化智慧城市,对其影响范围的预测囊括了生活工作的方方面面。

汽车和工业客户已经开始在设计他们的产品时指定使用TI的毫米波传感器,农业、无人机开发、医疗保健、人机协作、安全等方面的工程师也是如此。

TI汽车雷达组的负责人Kishore表示,“我们的高度可编程传感器集成了模拟和数字功能,方便客户使用。”

普遍存在,而非稀有罕见

要明确的是, “边缘智能自主技术”并非超级人工智能的代名词。无论是在现场还是在网上做出决定,Robert表示:“它仍然是一个使用硬件、软件和逻辑将决定传达给更大的网络的处理引擎。我们在工业领域的目标是通过增加传感功能来改善某些应用。在某些情况下,我们希望扩大其他我们相信会为其带来价值定位从而改善某些事物的传感技术,比如光学解决方案或激光雷达”。

为了实现汽车自主驾驶,Kishore表示TI毫米波传感器必须与多种传感模式协同工作,包括相机、激光雷达和超声波传感器。他说:“一种传感技术可能有所不足,而其他传感技术可以弥补这种不足。”

无论采用哪种方式(单独采用一种传感器或增加其他传感器),实时决策、功耗低和尺寸小所带来的好处可能使TI毫米波传感器得到广泛使用,即使不是无处不在。

TI于5月宣布批量生产超宽带汽车和工业级TI毫米波传感器,并将继续增强我们的产品组合。

毫米波传感器如何改变一切

为什么TI毫米波传感器能够比摄像头或简单的运动传感器更好地缩短Robert早上的通勤时间?首先,雷达功能更加强大。摄像头和其他技术可能受到环境条件的制约。但即使在漆黑的环境、下雨天以及极端的温度下,雷达也可以感知到汽车的距离,而且集成的数字处理功能可让毫米波传感器做出决定。

Robert说:“雷达可以表达,‘我在这条路上距离50米远的地方以及在那个方向距离75米远的地方检测到车辆,所以我需要把这里的信号灯变成绿色,并将其他的变成红色’。如果没有这种处理能力,则必须将其观察结果发送到一个控制中心,该中心将转发该指令以改变光信号灯。”

凭借这种决策能力,TI毫米波传感器可在现场就作出决定,然后将其选择输送到网络用于跟踪记录。

毫米波传感器的其他几种潜在的变革性运动探测应用场景包括:

● 消除可视门铃的误报。 Robert说:“拥有这些系统的人,其手机上通常都会收到大约30秒的无用视频,比如当摄像头检测到树木摇晃或阳光照射时就会将其远距离输送出去”,而TI毫米波传感器却可以使门铃在决定是否录制视频之前区分人类、动物和任何其他移动物体。

● 帮助急救人员。 在办公室或公寓建筑事故中,TI毫米波传感器可以穿过墙壁检测到微小运动,从而帮助紧急救援人员更快地解救人员。即使是无意识的人也会被雷达注意到,这种雷达可以感测到微米级的运动,例如人的胸部在呼吸时的伸展和收缩运动。

● 优化室内环境。 TI毫米波传感器可以使智能建筑系统根据房间内的人数和流动情况自主调节制冷、采暖和照明。当然,摄像头可以看清房间里有多少人,但是无论环境是否黑暗以及是否隔着门和墙壁,TI毫米波传感器均可在不侵犯隐私的情况下评估人数及其移动情况。

● 无接触地监测患者和新生儿。 TI毫米波传感器无论安装在天花板上、床垫下或墙壁后面,都可以在不接触患者的情况下监测他们的心率、呼吸和其他生命体征。当集成到医疗系统中时,可以监测高度敏感的群体,例如婴儿和烧伤患者,避免因身体接触造成额外痛苦或连接探针和电极的不切实际做法。

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