尖端​智慧​自主技術：自主決策的感測器可以讓生活變得更加​智慧​

Robert 每天早上開車上班，雖然路程很短，但通勤時間就在其等紅燈的過程中被毫無知覺地延長了。

他說：「現在是紅燈，但其他方向沒有人通過。在上車之前我必須冷靜下來，因為我知道這種事無法避免。」
我們都遇到過這樣的情況，但對於TI工業雷達組的負責人來說，這是一種令人特別痛苦的經歷。Robert知道，通過安裝一個簡單的雷達晶片，訊號燈就可以為其改變顏色。我們的TI毫米波（mmWave）感測器能夠讓任何地方的交通訊號燈根據現場情況做出合理決定，而Robert已經等不及這一天的到來了。
事實上，這一天也並不遙遠。毫米波技術目前已實現批量生產，為我們的工業和汽車客戶提供先進的雷達感測器。TI是全球首家提供世界上最精確的單晶片CMOS雷達感測器的公司。憑藉微控制器、射頻（RF）前端、硬體加速器和可程式設計數字訊號處理器（DSP），TI毫米波感測器可以計算物體的範圍、速度和角度（其解析度比市面上的其他雷達感測器高出三倍）。然後，它決定採取何種行動。

更簡單的單晶片設計
前幾代雷達感測器尺寸較大，設計太過複雜。它們在單個印刷電路板上整合了多個分立元件，通過高速介面連線至第二塊板上的處理器，而TI毫米波感測器可將模擬和數位電路整合到一個晶片上。
與僅模擬的雷達感測器不同，這些感測器不會將資料傳送到處理器、伺服器或雲端以等待指令。
Robert說：「所有智慧功能都整合在該感測器中，這就是邊緣的智慧自主技術。」
精確且高度可程式設計的TI毫米波感測器除了可以縮短Robert的通勤時間，還有可能帶來更大的裨益。從使房屋更加舒適、提高工作場所效率，到強化智慧城市，對其影響範圍的預測囊括了生活工作的方方面面。
汽車和工業客戶已經開始在設計他們的產品時指定使用TI的毫米波感測器，農業、無人機開發、醫療保健、人機協作、安全等方面的工程師也是如此。
TI汽車雷達組的負責人Kishore表示，「我們的高度可程式設計感測器整合了模擬和數字功能，方便客戶使用。」

普遍存在，而非稀有罕見
要明確的是， 「邊緣智慧自主技術」並非超級人工智慧的代名詞。無論是在現場還是在網上做出決定，Robert表示：「它仍然是一個使用硬體、軟體和邏輯將決定傳達給更大的網路的處理引擎。我們在工業領域的目標是通過增加感測功能來改善某些應用。在某些情況下，我們希望擴大其他我們相信會為其帶來價值定位從而改善某些事物的感測技術，比如光學解決方案或鐳射雷達」。
爲了實現汽車自主駕駛，Kishore表示TI毫米波感測器必須與多種感測模式協同工作，包括相機、鐳射雷達和超聲波感測器。他說：「一種感測技術可能有所不足，而其他感測技術可以彌補這種不足。」
無論採用哪種方式（單獨採用一種感測器或增加其他感測器），實時決策、功耗低和尺寸小所帶來的好處可能使TI毫米波感測器得到廣泛使用，即使不是無處不在。
TI於5月宣佈批量生產超寬頻汽車和工業級TI毫米波感測器，並將繼續增強我們的產品組合。

毫米波感測器如何改變一切
為什麼TI毫米波感測器能夠比攝像頭或簡單的運動感測器更好地縮短Robert早上的通勤時間？首先，雷達功能更加強大。攝像頭和其他技術可能受到環境條件的制約。但即使在漆黑的環境、下雨天以及極端的溫度下，雷達也可以感知到汽車的距離，而且整合的數字處理功能可讓毫米波感測器做出決定。
Robert說：「雷達可以表達，‘我在這條路上距離50米遠的地方以及在那個方向距離75米遠的地方檢測到車輛，所以我需要把這裏的訊號燈變成綠色，並將其他的變成紅色’。如果沒有這種處理能力，則必須將其觀察結果傳送到一個控制中心，該中心將轉發該指令以改變光訊號燈。」
憑藉這種決策能力，TI毫米波感測器可在現場就作出決定，然後將其選擇輸送到網路用於跟蹤記錄。
毫米波感測器的其他幾種潛在的變革性運動探測應用場景包括：
* 消除可視門鈴的誤報。 Robert說：「擁有這些系統的人，其手機上通常都會收到大約30秒的無用視訊，比如當攝像頭檢測到樹木搖晃或陽光照射時就會將其遠距離輸送出去」，而TI毫米波感測器卻可以使門鈴在決定是否錄製視訊之前區分人類、動物和任何其他移動物體。
* 幫助急救人員。 在辦公室或公寓建築事故中，TI毫米波感測器可以穿過牆壁檢測到微小運動，從而幫助緊急救援人員更快地解救人員。即使是無意識的人也會被雷達注意到，這種雷達可以感測到微米級的運動，例如人的胸部在呼吸時的伸展和收縮運動。
* 優化室內環境。 TI毫米波感測器可以使智慧建築系統根據房間內的人數和流動情況自主調節制冷、採暖和照明。當然，攝像頭可以看清房間裡有多少人，但是無論環境是否黑暗以及是否隔著門和牆壁，TI毫米波感測器均可在不侵犯隱私的情況下評估人數及其移動情況。
* 無接觸地監測患者和新生兒。 TI毫米波感測器無論安裝在天花板上、床墊下或牆壁後面，都可以在不接觸患者的情況下監測他們的心率、呼吸和其他生命體徵。當整合到醫療系統中時，可以監測高度敏感的群體，例如嬰兒和燒傷患者，避免因身體接觸造成額外痛苦或連線探針和電極的不切實際做法。

體現在多個方面的汽車自主技術
在汽車內部和外部，TI毫米波感測器的應用場景也是多種多樣的。雖然汽車雷達已存在一段時間，但Kishore表示，現在不同的是TI毫米波感測器可以形成級聯雷達。
他說：「我們可以以級聯形式連線多個雷達收發器，使汽車能夠檢測到遠達350米或更遠的物體。我們還能夠達到誤差低於1度的精度水平，從而提供類似鐳射雷達的效能。」
Kishore預測，到2025年，毫米波將成為自主駕駛汽車前方雷達系統的關鍵技術。它也可以放置在汽車內外的多個位置。其中的好處包括：
* 可以檢測到在汽車後座的兒童和寵物，並提醒駕駛員車上有其他乘客。
* 如果駕駛員打瞌睡，則可以通過振動的座椅或方向盤輕輕將其喚醒。即使在駕駛員戴著太陽鏡或陽光太亮使攝像頭無法有效工作的情況下，毫米波感測器也能獲得瞌睡訊號。
* 響應呼吸和心率變化的感測器可以通過幫助汽車導航並提醒系統呼叫緊急服務來幫助拯救突然發病的駕駛員。
* 車門作業系統可以防止夾手，避免撞到經過的騎車人以及損壞其他停放的汽車。
* 由於變化的溫度壓力或同頻噪聲可能導致超聲波停車輔助感測器發生故障，而TI毫米波感測器可以介入以幫助自動停車。Kishore說：「雷達感測器的附加功能將改變停車應用的實現方式。這種應對惡劣環境條件的可靠性正是ADAS應用需要雷達的原因。」

我們依靠雷達輔助的未來
無人機、叉車和機器人吸塵器都只是數百種將從邊緣智慧中直接獲益的裝置中的一小部分，這得益於TI毫米波感測器能夠檢測到急速降落物、電源線和其他障礙物。Kishore表示，還有許多可以整合毫米波感測器的應用需要探索。在汽車行業，他設想可以藉助毫米波感測器實現車輛間通訊和道路危險警告。
至於未來的工業應用，Robert設想會有更多自動化倉庫，以及之後依靠雷達感測器實現的產品運送。他對將毫米波感測器的獨特功能混合在一起以實現人機協作的潛力感到特別興奮。
他說：「請記住，雷達為您提供了三個其他技術無法提供的關於物體的資料：範圍、速度和角度。因此，它可以同時檢測動作並識別手勢。」
在自動化的工廠中，當有人進入危險機器的幾米範圍內時，警報會響起；而如果有人以更高的速度接近，毫米波感測器可能會更快地發出警報聲。Robert說：「它使我們能夠形成安全防護系統，以減少事故的發生。」即使是自動門也會變得更智慧，它可以根據人的身體角度識別他想要出去還是隻是路過，從而為其開門或保持關閉狀態。
最終，TI毫米波感測器讓世界變得更加智慧的方式僅取決於開發人員的想象力。
Robert說：「我們製造客戶使用的元件，而他們提出了我們將在現實世界中看到的超乎尋常的創意。目前我們只是看到這種技術廣闊應用的冰山一角，我們期待看到客戶接下來的行動。」