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“人体接近检测”传感器可减少贴身辐射,带来酷炫的应用体验

—— Semtech第三代PerSe™实力助阵
作者:王莹时间:2021-12-06来源:电子产品世界收藏


本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202112/430122.htm

1   幕后英雄:“

你是否有这样的体验,当手机放进衣服口袋里,信号传输效率大大降低?一部分原因是口袋的遮蔽;另一个重要的原因是手机的无线发射功率自动调低了。实际上,很多手机等电子设备安装了自动感应人体靠近的,用于检测是否接近人体,当接近时,可自动降低无线射频(RF)辐射。

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图 “人体存在检测“的部分市场


国际上,手机、可穿戴产品、平板电脑等辐射主要靠SAR(比吸收率)值来衡量的。SAR指单位时间内单位质量的物质吸收的电磁辐射能量。国际上通常使用SAR值来衡量人体吸收的辐射量,各国也有相应的标准。

除了符合SAR法规外,“”还可提升用户体验,例如在可穿戴产品中,为耳机、智能手表等提供自动开/关、媒体控制等“即戴即走“功能。在某些消费电子和工业场景中也可实现手势控制。

由于“有这么多的作用,因此有巨大的发展空间。

2   “人体接近检测“的实现方法

“人体接近检测”主要有两种方法实现:一种是光,需要在手机等产品上打孔;另一种是通过共用天线进行信号检测,优势是可以实现更远的感应距离,且安装简单、功耗更低。

通过天线进行信号检测的的特点是什么?产品有何新进展?近日,Semtech发布了让随身电子产品更智能的产品平台——PerSe™。借此机会,电子产品世界记者采访了Semtech中国区销售副总裁黄旭东、Semtech消费类传感产品线高级总监黄宇铿。

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图 Semtech中国区销售副总裁黄旭东,Semtech消费类传感产品线高级总监黄宇铿

3   射频信号检测的原理

手机由天线发送射频信号。为了降低手机发射功耗,通常有两种形式,①直接将发射功率降低,但是这样传输数据的速率较低,使用户体验欠佳。②用传感器识别用户周围的环境,若手机离人体较远,手机的发射功率大一点,这时较大的数据可以从手机传到网络上;如果手机接近人体,手机把发射功能降下来。这样不仅可以大大提高用户体验,也能把有害的辐射降到最低。

为了使“人体接近测”更智能,主要的技术考量有:①感应距离,如果感应不灵敏,有可能手机接近人体时,手机不触发;②误触发。

Semtech的PerSe产品就是根据这两个方面进行优化的。PerSe这个名字来自于“Person Sensing”,即人体感应。如今,最新的PerSe算法可以把测量距离调得很准,误触发频率调到极低,实现了优越的传感性能和独特的人体检测功能。

目前,PerSe积累了很多专利(IP),包括低功耗、模拟、混合、AI算法等。例如,通常天线会有干扰的问题,如果做得不好,天线上的干扰信号可能会布满,PerSe有相关的信号专利解决了此问题。算法专利可以检测人体靠近或温度改变,以区分到底是人体还是非生物体。

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4   新一代PerSe的优势

PerSe传感器能够智能地感知移动设备和其他消费电子产品附近用户的存在,并在用户靠近时启动先进的射频(RF)控制。PerSe的特点主要有:高性能的AFE(模拟前端),可实现更远的距离和更灵敏的感应,具有高抗干扰能力,例如,AFE能做到1,000,000:1的信噪比。PerSe能智能区分人体与非生命物体,提升设备的响应效果,还有先进的温度补偿功能,以最大限度地减少误触发。此外,PerSe还具有小巧的外观、坚固的封装,同时还采用了低功耗的设计。

此次发布的产品有三大系列:PerSe Connect、PerSe Connect Pro以及PerSe Control。其中,PerSe Connect Pro是最新推出的产品。其他两款是Semtech以前就有的产品,现在做了进一步的优化。PerSe的3个核心的系列如下。

●   PerSe Connect:SAR感应器,用来优化5G/4G/WiFi的连接性;

●   PerSe Connect Pro:PD(功率密度)感应器,用来提升高频的5G毫米波性能;

●   PerSe Control:人体感应器,用来提升可穿戴设备的直观控制。

5   PerSe与LoRa的关系

一提到Semtech,人们不由地会联想到现在盛行的LoRa。LoRa是Semtech开发的物联网通信技术。

实际上,PerSe与LoRa是Semtech同一个研发团队开发的,因为这两类产品有很多共同之处:它们都与射频和低功耗有关。

不同之处是:从应用层面来看,PerSe是传感器,用于收集信息、数据;LoRa是传输的技术。

在市场方面,二者的策略差别较大。PerSe技术最初是针对手机、平板电脑等消费类市场研发的。消费类市场和LoRa对标的工业市场不一样。消费类产品的生命周期较短,更新迭代速度很快,一个周期最快有可能是3~6月;而LoRa主要定位工业市场,因此更新换代的周期长很多,例如两三年。所以在消费类市场,PerSe快节奏且投入大,给予客户充分的支持,以适应快速的市场节奏。为此,PerSe的应用工程师投入了大量精力在调整客户的产品,也有应用团队为客户做好产品参考设计。

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图 “人体接近测”传感器/PerSe已有和未来的部分应用案例



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