从无人驾驶到智能家居毫米波雷达没有边界丨行业研究

  2022年3月，华为发布毫米波AI超感传感器，进军全屋智能；绿米发布Aqara人体存在传感器FP1，助力用户打造全屋智能。一时间，已经面世数十年的毫米波雷达俨然成为智能家居的新宠。

  毫米波雷达，顾名思义，就是工作在毫米波频段的雷达，是一种使用天线GHz 的毫米波作为放射波的雷达传感器，根据接收和发射毫米波的时间差，结合毫米波传播速度、载体速度及监测目标速度即可推算出毫米波雷达和监测目标之间的相对距离。此外，根据多普勒效应，通过接收时间和频率的变化，毫米波雷达也可检测出与目标之间的相对距离及相对速度。

  作为雷达，首先联想到的就是军事应用，而毫米波雷达确实也是二次世界大战后率先应用于军工领域，用于导弹制导、飞行器监视和截获、炮火控制和跟踪等领域。到上世纪90年代，毫米波雷达汽车防撞技术逐渐成熟，毫米波雷达产品逐渐被应用在汽车领域。1999年，奔驰汽车公司率先将77GHz毫米波雷达应用于汽车自主巡航控制管理系统，以帮助车辆实现辅助驾驶功能，毫米波雷达才开始大规模用于汽车工业。

  与摄像头、红外、激光等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时工作的特点；与超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率比较高的特点；另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。因此毫米波雷达被大范围的应用于汽车、无人机、5G通信、卫星遥感、智能交通等多个领域。

  作为一种非接触式传感技术，毫米波雷达传感器具有感测精准、不易扰等优点。自本世纪早期应用于汽车工业开始，凭借出色的测距测速能力，毫米波雷达目前已经被广泛地应用在自适应巡航控制（ACC）、前向防撞报警（FCW）、盲点检测（BSD）、辅助停车（PA）、辅助变道（LCA）等汽车ADAS中。

  受益于国内汽车智能化浪潮，车载毫米波雷达迎来加快速度进行发展，市场规模正持续不断的增加。据中国汽车工业协会多个方面数据显示，2021年国内汽车总销量为2628万辆，同比增长3.8%。而随着汽车智能化的发展，不同级别无人驾驶的渗透率将慢慢增长。通过汽车年销量以及不同级别无人驾驶汽车的毫米波雷达装载量，2020年全球车载毫米波雷达市场规模为38亿美元，预计到2025年的全球车载毫米波雷达市场可达92亿美元，2025年国内毫米波雷达需求将达到4259万颗，假设平均单价420元，对应市场空间为179亿元。

  如此巨大的市场，自然不缺巨头的布局。根据OFweek数据，2018年毫米波雷达前五大供应商为博世、大陆、海拉、富士通天、日本电装，合计占有68%市场占有率。而中国77GHz雷达市场主要由大陆集团、博世和德尔福占据，合计出货量约占总出货量的80%。

  通常，为满足不同距离范围的探测需要，一辆汽车上会安装多颗短程、中程和长程毫米波雷达。其中24GHz雷达系统主要实现近距离探测（SRR），77GHz雷达系统主要实现中远距离的探测（LRR）。不同的毫米波雷达“各司其职”，在车辆前方、车身和后方发挥不同的作用。

  相较于24GHz毫米波雷达，77GHz毫米波雷达在检测精度、探测距离、体积等方面拥有无可替代的优点，因此77GHz成为未来毫米波雷达最重要的市场，国内厂商也紧紧抓住了77GHz毫米波雷达这个风口。虽然起步较晚，但是国产77GHz毫米波雷达慢慢的开始陆续进入量产阶段，并已得到了客户的信任与认可，其中德赛西威、华域汽车、森思泰克、木牛科技等厂商的77GHz毫米波雷达均实现量产。

  随着工业和消费领域自动化需求的提升和发展，毫米波雷达的应用场景范围正超出车载领域，逐渐向智慧城市、楼宇自动化、健康监护等行业扩展。

  在检测精度上，作为高精度传感和检测技术，毫米波雷达能够捕捉人体细微的动作，并提供速度、距离、运动方向、角度等信息，实现精准细致的人体感应，例如在76GHz-81GHz(相应波长约为4mm)下工作的毫米波系统，可以检测到毫米级的运动。

  在环境适应性上，与基于视觉原理的激光雷达、TOF方案相比，毫米波雷达部件的成本低、重量轻、体积小，更重要的是毫米波雷达可以穿透衣物、木板、塑料、玻璃等物体，不受雨、雪、灰尘等外部环境条件的影响，全天候感知工作。而且毫米波雷达不受光照条件影响，可以在完全黑暗或阳光直射的眩光下工作。

  在目标市场上，一直被忽略的人体检测是毫米波雷达的主要应用市场，考虑视觉检测的个人隐私和数据安全问题，与图像传感器相比，毫米波雷达不会泄露人脸、居家环境等用户隐私信息，有很大成效避免隐私泄露。

  综合以上优势，毫米波雷达很好地解决智能家居应用的痛点，应用于主动感知、非接触式感知、隐私感知、复杂场景感知等场景。

  基于毫米波雷达的优势，国内传统家电厂商纷纷看好人体感知检测在家居应用的前景，其中美的设立了多个项目，包括空调节能项目、智能联动等方面，通过基于人体感知检测的个性化功能实现降低能耗，以突显产品差异化；除此之外，包括TCL、长虹、创维、海信在内的传统家电厂商都在摩拳擦掌，成立专门的研发部门，加大力度研发人体感知检测在电视上的创新应用，以对标海外厂商产品，比如三星电视多款机型都已经采用人体存在、运动轨迹测量雷达。

  除了家电厂商之外，也有众多科技公司进入毫米波雷达应用新赛道，例如深圳电目科技，以智慧家电作为毫米波雷达的抓手，进一步应用到室内的各个场景，计划将自身逐步打造成一家优质的智能物联网解决方案提供商，推动毫米波雷达成为物联网时代第一维传感器，成长为中国毫米波雷达行业的龙头，让毫米波雷达未来走进物联网时代的各行各业及千家万户。