“人體接近檢測”傳感器可減少貼身輻射，帶來(lái)酷炫的應用體驗

1   幕后英雄：“人體接近檢測”傳感器

你是否有這樣的體驗，當手機放進(jìn)衣服口袋里，信號傳輸效率大大降低？一部分原因是口袋的遮蔽；另一個(gè)重要的原因是手機的無(wú)線(xiàn)發(fā)射功率自動(dòng)調低了。實(shí)際上，很多手機等電子設備安裝了自動(dòng)感應人體靠近的傳感器，用于檢測是否接近人體，當接近時(shí)，可自動(dòng)降低無(wú)線(xiàn)射頻（RF）輻射。

圖 “人體存在檢測“的部分市場(chǎng)

國際上，手機、可穿戴產(chǎn)品、平板電腦等輻射主要靠SAR（比吸收率）值來(lái)衡量的。SAR指單位時(shí)間內單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收的電磁輻射能量。國際上通常使用SAR值來(lái)衡量人體吸收的輻射量，各國也有相應的標準。

除了符合SAR法規外，“人體接近檢測”還可提升用戶(hù)體驗，例如在可穿戴產(chǎn)品中，為耳機、智能手表等提供自動(dòng)開(kāi)/關(guān)、媒體控制等“即戴即走“功能。在某些消費電子和工業(yè)場(chǎng)景中也可實(shí)現手勢控制。

由于“人體接近檢測”傳感器有這么多的作用，因此有巨大的發(fā)展空間。

2   “人體接近檢測“的實(shí)現方法

“人體接近檢測”主要有兩種方法實(shí)現：一種是光傳感器，需要在手機等產(chǎn)品上打孔；另一種是通過(guò)共用天線(xiàn)進(jìn)行信號檢測，優(yōu)勢是可以實(shí)現更遠的感應距離，且安裝簡(jiǎn)單、功耗更低。

通過(guò)天線(xiàn)進(jìn)行信號檢測的傳感器的特點(diǎn)是什么？產(chǎn)品有何新進(jìn)展？近日，Semtech發(fā)布了讓隨身電子產(chǎn)品更智能的產(chǎn)品平臺——PerSe?。借此機會(huì )，電子產(chǎn)品世界記者采訪(fǎng)了Semtech中國區銷(xiāo)售副總裁黃旭東、Semtech消費類(lèi)傳感產(chǎn)品線(xiàn)高級總監黃宇鏗。

圖 Semtech中國區銷(xiāo)售副總裁黃旭東，Semtech消費類(lèi)傳感產(chǎn)品線(xiàn)高級總監黃宇鏗

3   射頻信號檢測的原理

手機由天線(xiàn)發(fā)送射頻信號。為了降低手機發(fā)射功耗，通常有兩種形式，①直接將發(fā)射功率降低，但是這樣傳輸數據的速率較低，使用戶(hù)體驗欠佳。②用傳感器識別用戶(hù)周?chē)沫h(huán)境，若手機離人體較遠，手機的發(fā)射功率大一點(diǎn)，這時(shí)較大的數據可以從手機傳到網(wǎng)絡(luò )上；如果手機接近人體，手機把發(fā)射功能降下來(lái)。這樣不僅可以大大提高用戶(hù)體驗，也能把有害的輻射降到最低。

為了使“人體接近測”更智能，主要的技術(shù)考量有：①感應距離，如果感應不靈敏，有可能手機接近人體時(shí)，手機不觸發(fā)；②誤觸發(fā)。

Semtech的PerSe產(chǎn)品就是根據這兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化的。PerSe這個(gè)名字來(lái)自于“Person Sensing”，即人體感應。如今，最新的PerSe算法可以把測量距離調得很準，誤觸發(fā)頻率調到極低，實(shí)現了優(yōu)越的傳感性能和獨特的人體檢測功能。

目前，PerSe積累了很多專(zhuān)利(IP)，包括低功耗、模擬、混合、AI算法等。例如，通常天線(xiàn)會(huì )有干擾的問(wèn)題，如果做得不好，天線(xiàn)上的干擾信號可能會(huì )布滿(mǎn)，PerSe有相關(guān)的信號專(zhuān)利解決了此問(wèn)題。算法專(zhuān)利可以檢測人體靠近或溫度改變，以區分到底是人體還是非生物體。

4   新一代PerSe的優(yōu)勢

PerSe傳感器能夠智能地感知移動(dòng)設備和其他消費電子產(chǎn)品附近用戶(hù)的存在，并在用戶(hù)靠近時(shí)啟動(dòng)先進(jìn)的射頻（RF）控制。PerSe的特點(diǎn)主要有：高性能的AFE（模擬前端），可實(shí)現更遠的距離和更靈敏的感應，具有高抗干擾能力，例如，AFE能做到1,000,000：1的信噪比。PerSe能智能區分人體與非生命物體，提升設備的響應效果，還有先進(jìn)的溫度補償功能，以最大限度地減少誤觸發(fā)。此外，PerSe還具有小巧的外觀(guān)、堅固的封裝，同時(shí)還采用了低功耗的設計。

此次發(fā)布的產(chǎn)品有三大系列：PerSe Connect、PerSe Connect Pro以及PerSe Control。其中，PerSe Connect Pro是最新推出的產(chǎn)品。其他兩款是Semtech以前就有的產(chǎn)品，現在做了進(jìn)一步的優(yōu)化。PerSe的3個(gè)核心的系列如下。

●   PerSe Connect：SAR感應器，用來(lái)優(yōu)化5G/4G/WiFi的連接性；

●   PerSe Connect Pro：PD（功率密度）感應器，用來(lái)提升高頻的5G毫米波性能；

●   PerSe Control：人體感應器，用來(lái)提升可穿戴設備的直觀(guān)控制。

5   PerSe與LoRa的關(guān)系

一提到Semtech，人們不由地會(huì )聯(lián)想到現在盛行的LoRa。LoRa是Semtech開(kāi)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。

實(shí)際上，PerSe與LoRa是Semtech同一個(gè)研發(fā)團隊開(kāi)發(fā)的，因為這兩類(lèi)產(chǎn)品有很多共同之處：它們都與射頻和低功耗有關(guān)。

不同之處是：從應用層面來(lái)看，PerSe是傳感器，用于收集信息、數據；LoRa是傳輸的技術(shù)。

在市場(chǎng)方面，二者的策略差別較大。PerSe技術(shù)最初是針對手機、平板電腦等消費類(lèi)市場(chǎng)研發(fā)的。消費類(lèi)市場(chǎng)和LoRa對標的工業(yè)市場(chǎng)不一樣。消費類(lèi)產(chǎn)品的生命周期較短，更新迭代速度很快，一個(gè)周期最快有可能是3~6月；而LoRa主要定位工業(yè)市場(chǎng)，因此更新?lián)Q代的周期長(cháng)很多，例如兩三年。所以在消費類(lèi)市場(chǎng)，PerSe快節奏且投入大，給予客戶(hù)充分的支持，以適應快速的市場(chǎng)節奏。為此，PerSe的應用工程師投入了大量精力在調整客戶(hù)的產(chǎn)品，也有應用團隊為客戶(hù)做好產(chǎn)品參考設計。

圖 “人體接近測”傳感器/PerSe已有和未來(lái)的部分應用案例