? ? ? ?作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)利用通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)估計(jì)，2017年物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的設(shè)備數(shù)量已達(dá)80億。隨著連接到云端的傳感器數(shù)量的日益增加，它對網(wǎng)絡(luò)帶寬、遠(yuǎn)程存儲和數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)要求也迅速提高。

　　“邊緣”處的智能處理可以減少發(fā)送到中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)量，增加傳感器本身的決策量，這可以在提升系統(tǒng)可靠性的同時，減少決策延遲和網(wǎng)絡(luò)成本。如果服務(wù)器關(guān)閉，用戶最不愿意看到的就是傳感器本身無法檢測物體和做出決策，這會影響問題的及時解決。

?

? ? ? ?毫米波傳感器能提供亞毫米的距離精度

　　毫米波（mmWave）傳感器的出現(xiàn)，可以幫助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)邊緣智能。

　　毫米波傳感器是一項(xiàng)可用于檢測物體并提供物體的距離、速度和角度信息的傳感器。它使用毫米波，通常毫米波是指?30GHz?至?300GHz頻域(波長為1～10mm)，由于毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。又因?yàn)楹撩撞▊鞲衅魇褂幂^小的波長，因此可以提供亞毫米的距離精度。

　　此外，毫米波傳感器也具有以下特殊優(yōu)點(diǎn)：

　　1.能穿透材料：穿透塑料、墻板和衣服。

　　2.高度定向：形成具有?1°?精度的緊湊波束。

　　3.與光類似：可以使用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)技術(shù)進(jìn)行聚焦和轉(zhuǎn)向。

　　4.較大的絕對帶寬：能夠區(qū)分兩個靠近的物體。

? ? ? ?因此，在汽車、工廠自動化、樓宇自動化和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用中，毫米波傳感器通常被用于形成精確的物體圖像，主動傳輸一個或多個波流，并智能地將反射轉(zhuǎn)換成圖像。

?

使用毫米波傳感器的作為交通交叉口監(jiān)控

?

毫米波傳感器依賴于復(fù)雜的互補(bǔ)計(jì)算方式，應(yīng)用范圍頗廣。想象一下，一個靈敏的傳感器即使在充滿灰塵、黑暗、霧氣或下雨等惡劣條件下也能避開障礙；一個安全系統(tǒng)，可以透過墻壁看到入侵者；一架無人機(jī)可以檢測到肉眼看不到的高架電纜；一個安裝在手術(shù)工具尖端的微型雷達(dá)可以檢測到生物質(zhì)；又或者一個微型傳感器可以監(jiān)測動脈壁和聲帶運(yùn)動。

?

? ? ? ?實(shí)現(xiàn)邊緣智能和連接、減少錯誤檢測

? ? ? ?而具有集成處理功能的毫米波傳感器，在物聯(lián)網(wǎng)對信息端的云計(jì)算和實(shí)體段的相關(guān)傳感設(shè)備的應(yīng)用過程中，能夠在邊緣實(shí)現(xiàn)智能，通過對對象進(jìn)行過濾和分類，更智能地識別場景中發(fā)生的事情并實(shí)時做出決策，從而解決錯誤檢測問題。

? ? ? ?具體來說，毫米波傳感器以兩種方式實(shí)現(xiàn)邊緣智能。

　　一是毫米波可提供距離、速度和角度等獨(dú)特的數(shù)據(jù)信息，同時具有反射不同目標(biāo)的能力，這使傳感器能夠檢測探測范圍內(nèi)不同物體的特定特征。例如，速度數(shù)據(jù)可使傳感器看到微多普勒效應(yīng)、來自微小運(yùn)動的調(diào)制效應(yīng)，其包含目標(biāo)對象的典型特征，例如自行車車輪的旋轉(zhuǎn)輻條、行走的人搖擺的手臂，或者動物奔跑的四肢（如圖1所示）。系統(tǒng)可以使用該數(shù)據(jù)分類和識別傳感器視角中的對象類型。

?資料圖??兩張圖顯示了行走的人和擺頭風(fēng)扇隨時間推移的微多普勒信息

?

?資料圖?用于長距離室外入侵探測器的片上過濾示例

?

? ? ? ?上圖顯示了安全應(yīng)用中50米室外入侵探測器使用片上智能的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。入侵探測器用于確定人員是否已進(jìn)入受保護(hù)區(qū)域，例如貨運(yùn)場、停車場或后院。一些依賴光學(xué)或紅外傳感的傳感器可能會檢測到附近樹木和灌木的錯誤運(yùn)動，而毫米波傳感器使用處理和算法來濾除和防止錯誤檢測，僅在人體運(yùn)動時觸發(fā)探測器。安全攝像頭和可視門鈴可以通過連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器處理圖像，執(zhí)行相同的錯誤檢測過濾，這些基于服務(wù)器的系統(tǒng)所提供的功能通常需要用戶付費(fèi)，而毫米波技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在傳感器本身進(jìn)行決策無需聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。

　　二是毫米波傳感器通過片上處理實(shí)現(xiàn)邊緣智能。包含微控制器和數(shù)字信號處理器（DSP）的傳感器能夠執(zhí)行初級雷達(dá)處理，以及特征檢測和分類。

使用毫米波傳感器執(zhí)行分類的示例：中間圖上所有移動目標(biāo)都分配了一個軌道，彩色區(qū)域表示人

?

　　邊緣處理和智能可以成為強(qiáng)大的工具，有助于提高物聯(lián)網(wǎng)傳感器、網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和穩(wěn)健性。