倘若不用傳感器與智能家居相連來控制各個房間的燈光，經常會出現忘記關燈的情況，如果能夠安裝上人體傳感器，理想情況下能實現人來燈亮，人走燈滅，節(jié)能能源，但現實往往是，安裝上的人體傳感器似乎并沒有想象中靈敏，即便是更換了其他傳感器也無濟于事。

什么樣的人體存在傳感器才能帶來最佳用戶體驗？這需要先從人體傳感器的類別和技術原理說起。

人體存在傳感器的三大類別

按照工作原理，市面上已經廣泛存在的人體存在傳感器大致能夠被劃分為三類：紅外傳感器、多普勒體制傳感器（5.8GHz及10.525GHz）以及FMCW的毫米波傳感器，這三種傳感器均有各自的優(yōu)缺點。

最為常見的是紅外人體傳感器，主要是通過讓人體自身產生的紅外線照射到熱釋電材料上，導致熱釋電材料產生微弱的電位變化，再將電位變化的信號調理放大之后，就能判斷是否有人體移動，從而實現開燈關燈的操作。

需要注意的是，任何物質只要本身具備一定的溫度，都能向外輻射與本身溫度相關的紅外線，因此人體能夠向外輻射紅外線，不需要直接與傳感器接觸，具有靈敏度高，反應快等優(yōu)點。

不過，紅外傳感器比較容易收到光線和熱源的影響，如果是安裝在門窗口或者強光環(huán)境中，以及廚房等有明顯熱源的地方，就比較容易出現誤報，影響使用體驗，這時候就出現了抗光照能力更強以及的多普勒雷達傳感器。

多普勒雷達傳感器，顧名思義就是采用多普勒原理，當有移動物體進入應用范圍時，雷達信號就會受到調制，從而被信號處理模塊檢測到觸發(fā)感應器，實現關燈或開燈。其優(yōu)點在于只對運動的人進行感應，穿透性強，可以穿透塑料隱藏式安裝，更加美觀，且在成本和技術門檻上占據優(yōu)勢，缺點一是無法穩(wěn)定測距，根據距離控制燈的開關有明顯的誤報情況，二是對于正在靜坐或睡眠狀態(tài)中的人就無法感應，另外在探測人體靈敏度和抗吹綠植等干擾之間也難以平衡。

另外一種傳感器，毫米波人體傳感器，是一種使用天線發(fā)射波長1-10mm、頻率24-300GHz 的毫米波作為放射波的雷達傳感器。毫米波位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍，所以毫米波兼有這兩種波譜的優(yōu)點，也有自己獨特的性質，毫米波的理論和技術分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。

同時，毫米波雷達由于具有更寬的可用頻譜，所以可以發(fā)射線性調頻脈沖信號，通過分析目標反射回波信號的頻差也即時延計算出目標距離，這是毫米波雷達技術最基礎的應用原理之一。另外，從技術角度來看，毫米波雷達技術比傳統雷達技術具有體積小、質量輕、波束窄，精度高、抗干擾能力強等優(yōu)勢。

鑒于毫米波雷達以上優(yōu)點，在毫米波人體存在傳感器可以在極具挑戰(zhàn)的環(huán)境下檢測人的位置和狀態(tài)，無論是光線明亮還是環(huán)境黑暗，無論是溫度變化還是有煙霧或灰塵，都能實現準確檢測，而且還可以穿過塑料、干墻和衣服等材料，隱藏在面板背后，更加美觀。

從紅外到多普勒，無法解決的難題

上述所提及的三種人體存在傳感器，雖然多普勒體制傳感器看上去會比紅外傳感器優(yōu)點更多，但如果真的將紅外傳感器換成多普勒體制傳感器，可能又會出現新的問題。

由于多普勒體制的微波感應雷達常用頻段包括5.8GHz、10GHz、24GHz，在使用環(huán)境中很容易遇到相同頻段的其他設備的信號，例如家庭中常見的WiFi模塊就是采用了、2.4G和5G的頻段，以及無線遙控器中采用的RF模塊等，總是聽說這種情況會發(fā)生干擾。

為了證明WiFi路由器的存在是否真的會對多普勒體制的人體存在傳感器造成干擾，我們進行了一次實驗。

首先準備一款常見的5G頻段的WiFi路由器，如下：

然后打開路由器的配置界面，選擇路由器的頻段配置，按照如下表所示的頻段，設置為Channel 165，確保處于5.8GHz雷達的有效帶寬內，并保存配置。

串口連接5.8GHz雷達，設定較小的檢測范圍，建議設置為0-2m，避免因為人在檢測環(huán)境內而導致雷達報有人。開啟使之處于正常工作狀態(tài)，即人處于2m范圍內，報有人，人離開2m或3m外，雷達延遲大約20s報無人。

按照如下圖所示的擺放模塊和WiFi的位置，在雷達探測范圍外通過拖線板控制WiFi的供電，使WiFi模塊位于雷達波束范圍內，為了快速復現干擾效果，可以選擇雷達波束近距離直射WiFi模塊，大約1m到2m即可。

上述準備工作完成后，WiFi斷電，雷達模塊正常工作（確保周邊無人時可報無人，人進入2m報有人）。通過兩個用例展示WiFi的影響

1）人進入后觸發(fā)雷達模塊，然后迅速離開感應區(qū)域，同時拖線板處的人打開WiFi模塊供電，觀察雷達模塊的輸出是否持續(xù)有人，或OFF時間明顯變長。

2）保證無人在雷達威力區(qū)，雷達輸出無人狀態(tài)，拖線板處的人打開WiFi模塊供電，觀察雷達模塊的輸出是否由OFF轉成ON。

如果沒有出現干擾，需要再次確認雷達波束正對WiFi的天線，嘗試調整極化方向或者縮短二者之間的距離。

通過上述實驗，可以發(fā)現，WiFi接電時，雷達模塊會出現誤報。由此證明，WiFi模塊確實會多普勒體制的人體傳感器造成干擾。

毫米波傳感器或成當下最佳選擇

上面已經說到，除了紅外傳感器和多普勒體制傳感器，基于毫米波雷達技術的人體存在傳感器已經成為行業(yè)關注的重點。

在具體場景應用，毫米波雷達產品也擁有更具針對性和更為精準探測的能力。在監(jiān)測睡眠、呼吸心率異常、老人跌倒姿態(tài)判斷等復雜場景中，毫米波雷達也能夠極大提升其準確度。

不過需要注意的是，即便是毫米波雷達，對于有人或無人的判定也會受到其他因素的干擾，比如大型綠植和窗簾等干擾物，在進行更加精準的識別邏輯方面也需要進行進一步的能力提升，目前業(yè)內已經有不少企業(yè)使用空間自適應策略、目標跟蹤、雜波抑制等方法來提高毫米波傳感器的精準度。

新技術的發(fā)展往往伴隨著新問題的出現，因此沒有絕對完美的技術，至少在人體存在傳感器領域，24G毫米波傳感器是當下的最優(yōu)解了。