毫米波雷达“出圈”:磨刀霍霍IoT

毫米波雷达“出圈”:磨刀霍霍IoT,第1张

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、无干扰等优点,现已广泛应用于ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶领域。然而,随着市场的发展,毫米波雷达的应用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。

Marketsand Markets近日发布的数据显示,到2023年,毫米波雷达传感器的市场总量将达到206亿美元。车载雷达是这一波增长的主要推动力,但随后物联网市场将会成为驱动毫米波雷达市场的另一个车轮,推动其以更高的加速度向前飞奔。

01、百亿元市场前景可期

汽车 一直是毫米波雷达在民用领域发展的重要切入点,这些年随着自动驾驶的兴起,发展势头十分强劲,目前在L2以上自动驾驶系统中基本成了标配。

不过,毫米波雷达的应用范围并不仅局限于 汽车 。

根据东南大学毫米波国家重点实验室张慧副教授的介绍,智慧交通、智慧家居、安防、轨道交通、无人机等都是毫米波雷达发展的潜力市场,其中在智慧交通、安防领域已经形成一定规模的市场,智慧家居领域也是可以预见的重要潜在市场。

以交通监控为例,目前许多大型城市都面临交通堵塞的难题。解决问题的办法之一就是对十字路口和主要道路上的交通信号灯进行更加精确的调控。

4D毫米波雷达是专门为智能交通系统设计的多车道多目标跟踪装置,可提供精确的X、Y、Z三维坐标和一维速度的4D多目标实时跟踪轨迹,检测单车速度、平均速度、车流量、车道占有率、车型、排队长度和事件分析等交通流基本信息。

将4D毫米波雷达集成在高清视频摄像机上,可以同时监控4 12个车道且提供128个目标的高分辨率四维雷达轨迹信息,并同步叠加显示在视频上。有了这些信息,人们就可以更有效地调整交通信号灯,使交通变得通畅。

毫米波雷达在智慧家居领域的应用案例也在增加。随着老龄化进程的加速,毫米波雷达与智慧养老相结合已演化出跌倒报警、睡眠监控等很多新用例。

比如,安富利就开发出了一款基于英飞凌BGT60TR1X系列毫米波雷达芯片的呼吸心跳检测解决方案。该方案利用一发一收两根天线即可工作,采集得到的数据通过基于Arm Cortex-M7的低成本MCU进行处理,能够在大范围内自动检测并捕获呼吸和心跳引发的细微动作。

此外,毫米波雷达还可以检测到细微的物体移动,比如人体手势、呼吸及心跳等。医疗上正在使用毫米波雷达 探索 更多的应用场景,比如血压监测、情绪监测等。

毫米波雷达无需光学摄像也可以追踪一个人的活动,并检测到人们的活动,包括人员跌倒等运动特征,而不用担心使用摄像头带来的隐私问题。

总之,毫米波雷达凭借高精度、高分辨率,尤其是雷达波不受雨、雾、灰尘和雪等环境条件影响,可以全天候全天时工作等特性,在非车用领域应用已经越来越多。

根据智研咨询预估,我国未来几年的智能家居规模增速保持在50%以上,其中家居雷达到2024预计可达105亿元。随着中国自主技术的毫米波技术的发展,必将拓展更多应用场景,为人们生活带来前所未有的便利。

02、“三兄弟”各显其能

如果按照工作频段划分,针对民用市场的毫米波雷达大致有三个类型——24GHz毫米波雷达、77GHz毫米波雷达和60GHz毫米波雷达。那么,哪个工作频段的毫米波雷达更加适合在非车用市场发展呢?

钟侨海指出,24GHz毫米波雷达是最先投入民用的毫米波雷达,其波长为125cm(勉强算是毫米波了)。由于频段的频率比较低,带宽比较窄(只有250MHz),因此24GHz毫米波雷达在测量精度上受到一定限制,这也限制了其应用范围的扩展。不过由于24GHz技术成熟,成本低廉,还是有不少可发挥的空间。

77GHz频段的毫米波雷达波长只有39mm,频率比较高,带宽可达4GHz。一般来说,雷达的波长越短,分辨率/精准度越高(当然成本也会更高),整个系统的外形也会更小。因此,77GHz毫米波雷达在市场上逐渐接棒24GHz产品,成为 汽车 领域的主流,而且很多国家和地区也将这个频段分配为 汽车 的专用频段。

随着77GHz毫米波雷达技术的成熟,24GHz方案在车载应用上的性价比优势已不是那么显著,这些年24GHz毫米波雷达在车用市场逐渐让位于77GHz方案,24GHz毫米波雷达的发展重心逐渐转向工业和消费市场。

60GHz毫米波雷达波长为5mm,具有高达7GHz的可用于短程应用的免许可带宽,因此其可以提供更好的分辨率。它的出现主要是为了应对24GHz雷达带宽受限、精度不足、对运用物体的感测有局限的问题。正因为此,各个主要的技术厂商围绕非 汽车 领域的毫米波雷达的竞争,也逐渐从24GHz转移到60GHz频段。

张慧也认为,智慧家居、 健康 监测等室内应用领域,60GHz频段预计成为市场主流。60GHz频段是大气吸收窗口,非常适合近距离使用,目前已有多款此频段芯片及模块进入商用阶段。

至于智慧交通中的毫米波雷达由于各方面性能要求很高(如探测距离甚至高达500米以上,探测精度和分辨能力均由很高要求),相应的产品已在往79G 81GHz的工作频段上发展了。

可以说,有了24GHz雷达打前站,77GHz雷达在 汽车 领域的重点突破,以及60GHz雷达的补强,毫米波雷达“三兄弟”已经在民用市场闯出了一片新天地。

特别是在非 汽车 领域,毫米波雷达未来的表现是十分值得期待的。

目前,许多国内外主流厂商均在60GHz频段进行相应的产品开发。德州仪器开发的可扩展60GHz单芯片毫米波传感器可实现可靠的无接触手势检测,如灯光控制、媒体控制等。英飞凌开发的60GHz微波天线集成雷达手势识别传感器,可以直接应用在手机或穿戴设备上面。安富利采用毫米波雷达实现非接触式生命体征检测(包括呼吸和心跳)已经逐渐成熟并成功商用。谷歌已经发布了一种60Ghz毫米波雷达芯片,可以更轻松地跟踪和分析睡眠质量。

03、直面技术挑战

尽管毫米波雷达在更广阔的民用领域有很好的市场表现,但是这些领域此前已经有一些成熟的传感技术在应用发展,如红外线、摄像头等。毫米波雷达想要突破自己原有的“舒适圈”,进入非车载这个新市场,就要直面这些技术的挑战。

TI产品营销经理Dennis Barrett指出,与基于视觉和激光雷达的传感器相比,毫米波传感器的一个重要优势是不受雨、尘、烟、雾或霜等环境条件影响。

以智慧家居领域的应用为例,毫米波传感器可在完全黑暗中或在阳光直射下工作。

这些传感器可直接安装在无外透镜、通风口或传感器表面的塑料外壳后,非常坚固耐用,能满足防护等级 (IP) 69K 标准。Dennis Barrett强调,玻璃墙和隔墙在现代建筑中的应用很多,真空吸尘或拖地机器人需要感知这些表面以防止碰撞。事实证明,使用摄像机和红外传感器是很难检测这些元素的。但毫米波传感器却可以检测到玻璃墙的存在及其后面的物体。

事实上,这样的特性使毫米波雷达在工业制造领域也有很大的应用空间。基于视觉的安全系统在尘土飞扬的制造环境(如纺织或地毯编织)中,需要经常清洁透镜。毫米波传感器在照明过强(过低)、湿度高、烟雾和灰尘情况下,都可以检测物体,而且处理延迟很低(通常少于 2ms)。

不过,红外传感器等传统产品也并非没有优势,比如价格便宜等,使之依然占据大量的市场空间。

对此,赛迪顾问集成电路产业研究中心分析师吕芃浩认为,毫米波雷达与红外传感、摄像头等并不是一种相互替代的关系,是相互补充、相互配合的,发挥各自的优势共同为智慧生活服务。红外传感器受温度影响,超声波雷达的作用距离近、测量精度低,无法探测细小目标。在很多应用场景中,毫米波雷达可以弥补这些技术的不足,还能够高精度地确定移动物体的方向、速度、距离,可以检测到细微的物体移动。

未来,随着市场上人们对于传感器精准性要求不断升高,毫米波传感器的需求必将增多,相关产业链将变得更加成熟,价格加亲民。毫米波雷达在非车载领域的发展将取得更加快速的发展。

文/杨剑勇

新一轮信息 科技 向物联网转变, 科技 创新助力各行业转型升级,以5G、云、AI等为核心的新技术促使全 社会 数字化变革,并为全球注入经济增长动力。物联网作为数字经济重要引擎,伴随越来越多的企业及公共服务部署,进入了以数据为驱动的新时代。在人工智能技术应用下释放数据潜力,企业因有能力获得无限数据驱动快速创新,制造业利用数据驱动转型升级,甚至国家和地区基于数据洞察未来商业经济。

在人工智能落地应用中,国内因拥有庞大用户基础、数据和应用优势,将会进一步激活物联网部署,特别 科技 创新和资本市场相融合推出科创板,为 科技 创新注入活力,国内围绕人工智能、AI 芯片、机器人、智能家居和生物 科技 等创新企业迎来重大资本红利。来自银河证券基金研究中心报告显示,初步预算公募基金3000亿基金将参与科创板,而中信建投预计2019年科创板公司IPO融资规模约为665亿元。

人工智能作为 科技 发展热点和未来 科技 发展趋势,占在AI风口下,展望2019年,人工智能独角兽企业将备受瞩目,特别大而美的超级独角兽深受市场青睐,如果能登陆科创板将会受到资本追捧。下面我罗列部分具有代表性的AI创新企业。

机器视觉

国内有四大机器视觉独角兽,分别是商汤、云从、旷视和依图 科技 ,他们推动AI技术得到广泛应用,其中依托商汤建设智能视觉国家新一代人工智能开放创新平台。此外,包括高通和联发科等芯片厂商也均利用商汤AI技术为智能终端带来丰富多彩的创新体验,诸如提升移动端设备的拍摄体验和照片质量。商汤作为四大独角兽之首,估值为45亿美元,更有消息指出日本软银投资10亿美元,推动估值抬高至60亿美元。

这四大独角兽在国内吸晴无数,就在近日《快公司》公布中国最具创新能企业当中旷视 科技 入围十强,此外,旷视 科技 在今年升级AI战略,以AI驱动物联网产业发展,推出河图系统,助力物流、制造业和零售业等产业互联网落地各垂直领域,对此旷视 科技 CEO印奇声称两三年后将成为物联网中坚力量。

在物联网高级顾问杨剑勇看来,国内四大机器视觉独角兽受益机器视觉广泛应用,推动其AI技术扎根各垂直行业应用,包括制造业、零售、金融、医疗和安防等垂直领域,他们创新能力或将迎来爆发式发展。

AI芯片

在物联网时代,各种智能设备数量呈现快速增长态势,未来几年连接物联网设备将高达750亿台,适用于各种智能设备的物联网和AI芯片需求剧增,预计能带来数百亿美元市场机遇。不仅芯片巨头英特尔和英伟达等大肆开发各种物联网设备芯片,甚至谷歌、亚马逊和阿里等互联网企业纷纷进入芯片领域,与此同时,众多创新企业瞄准这一机遇,掀起造AI芯热潮。

在国内这股造芯热潮中,寒武纪和地平线成为炙手可热的项目,寒武纪成为全球智能芯片领域首个独角兽,成功卡位人工智能风口,包括华为等手机厂商选择使用寒武纪1A智能处理器IP产品。而就在近日,地平线进行了一笔6亿美元融资,估值高达30亿美元,超过寒武纪成为全球最大的AI芯片独角兽。

以人工智能为核心的智能化浪潮席卷全球,杨剑勇指出,AI技术发展和落地速度超乎想象,高性能芯片则成为这个时代制高点,在这一场芯片之争中,中国创新企业在资本和政策支持下,AI芯片独角兽受到顶级机构追捧,也将推动物联网和人工智能更广泛应用落地,毕竟在AI时代,为人工智能定制芯片是实现人工智能关键所在。

机器人

在机器人领域,大疆创新被视为全球典范,其无人机享誉全球,无疑成为在新经济浪潮下最耀眼的一颗明星,全球最具影响力50家机器人公司排行榜中,大疆创新排在第九,而波士顿动力排在第八,估值就高达240亿美元。如今,大疆早已不再局限消费级无人机,而是延伸至为农业、建筑、公共安全等垂直行业开发更多的商用无人机解决方案。

同样诞生在深圳的优必选,是全球人形智能机器人领军代表企业,自去年获得腾讯领投的一轮融资后,估值为50亿美元,而现在有消息称将再次启动新一轮融资,这轮融资估值有望高达100亿美元。此外,优必选CEO周剑也透露今年IPO计划,而地点则选择在国内,结合当前大力推进的科创板,他有望搭上这一班资本快车。

生命 科技

AI技术将开启智慧医疗新时代,生命科学和大数据结合被视作医疗 健康 发展趋势,随着人工智能、生命科学和大数据的融合,生命大数据将会使医学领域出现一个巨大飞跃,也使得“精准医疗”变为可能。而碳云智能则在生命 科技 大趋势下成立,自2015年成立之处就成为炙手可热创业明星公司,并获得了腾讯、中源协和和荣之联等上市公司资金支持,公开资料显示估值10亿美元。

碳云智能开发的人工智能平台,有助于促进疾病治疗、 健康 保健、精准营养及相关研究发展,通过数据挖掘和机器学习,将人工智能的优势融入人类生命数据的大数据分析与应用中。作为生命 健康 管理的独角兽,碳云智能的事业以及对未来人类 健康 的意义,早在去年4月就有传在寻求新的一笔10亿美元融资用于支持业务扩张,这一轮融资估值将高达50亿美元。尽管这个未得到官方评论,但作为一家拥有独特业务模式和强力品牌主导的新兴企业,正在努力收集碳基个体的生命大数据,进而通过人工智能驱动和分析来帮助个体更好地管理 健康 ,引领AI创新。

最后

今年是 科技 创新的春天,获得政策大力支持的行业及新经济基础设施建设领域,例如物联网、人工智能、工业互联网和物联网,以新经济为创新迎来发展红利,并且在这个新时代,有望催生新一代巨无霸企业。2019年,我们拭目以待!

作者系物联网高级顾问杨剑勇,致力于深度解读物联网经济和人工智能等前沿 科技 ,基于对未来物联网洞察和对趋势判断,观点和研究策略被众多权威媒体和知名企业引用。

文/杨剑勇

人工智能作为当前最火热的领域,也是未来 科技 发展方向,所带来的智能化浪潮席卷全球,巨头们也把未来发展战略衷心延伸至人工智能,因为华为持续高额研发投入,在5G、IoT、AI和网络智能等前创新创新技术上走在行业,利用5G、IoT、AI驱动万物智能。微软凭借云+AI助推登顶全球市值之冠,小米百亿推动AIoT战略,百度进一步升级云+AI战略,让AI无处不在,以此推动各大产业智能变革。
同时,围绕人工智能方向创新的企业也备受资本青睐,诸如AI芯片方向炙手可热的寒武纪,还有人行机器人独角兽优必选,同时还有商汤、旷视、云从 科技 与依图 科技 号称AI四小龙,他们成为炙手可热的AI明星企业。

这些顶着独角兽光环的创新企业,融资额一轮高过一轮,估值也是一家比一家高,从10亿美元迅速能飙升至50亿甚至百亿美元,在聚光灯下吸晴无数。同时也引发诸多争议,因创新技术落地艰难,依靠资本烧钱的模式能否延续引起担忧。

其中,旷视 科技 递交港交所文件风险提示中指出,业绩期内经营活动产生负现金流,倘若无法以适当条件获得足够资金持续为经营提供资金,那么业务、财务及前景可能受到重大且不利影响。此外,自创立起已产生亏损,2016年-2018年分别亏损为34亿、76亿、335亿。2019年上半年亏损52亿元,经营性亏损115亿。对于这个巨额亏损,旷视 科技 指出是主要是优先股的公允价值变动及持续的研发投资。

通过旷视 科技 在香港递交上市申请资料所披露的数据来看,人工智能是星辰大海,但通往诗与远方的人工智能道路上布满荆棘,凸显AI变现困境,或许我们对人工智能预期过高。

对于产生巨额亏损的旷视 科技 ,此次递交上市申请,有评论指出“流血上市”,估值也将面临严峻考验,也将影响整个AI独角兽。对于很难在短期变现的独角兽来说,能否支撑数十亿美元估值有待市场检验,但对于旷视 科技 是人工智能公司还是物联网公司,引起笔者注意。
旷视 科技 收入主要来源于物联网,主要是个人物联网、城市物联网及供应链物联网三大解决方案,其中城市物联网营收占总收入732%。那么,对于被视为AI四小龙之一的旷视 科技 来说,到底是AI公司,还是物联网公司?仅从营收来看,定位物联网公司更为精准,而定位AI公司,则能获得更高的估值。

城市物联网覆盖国内112个城市,带动整体营收迅猛增长,2016年至2018年的复合年增长率为3588%,2019年上半年营收949亿元,同比增长210%,而城市物联网营收占总收入比例由2016年的275%提升到732%,可以看出,旷视 科技 的核心业务在城市物联网方向。

不过,旷视 科技 自身定位人工智能公司,表示深度学习是他们的核心竞争力,而个人物联网、城市物联网、供应链物联网作为旷视 科技 人工智能赋能的解决方案,例如城市物联网包括算法、软件及人工智能赋能的传感器,已广泛应用于公共交通、楼宇、社区、学校以及商业网点等多种城市场景。

灼识咨询报告显示,旷视 科技 是中国最大的聚焦于人工智能的城市物联网解决方案提供商,同时,在个人物联网方向,按2018年收入计算,旷视是中国最大的云端人脸识别身份验证解决方案供应商,占据逾60%的市场份额。
总体来说,旷视 科技 AI技术落地场景选择物联网方向,并坚定地认为物联网是人工智能技术应用的主要场景,而旷视 科技 的愿景是构建连接及赋能百亿物联网设备,包括消费电子产品、传感器及机器人等,并将进一步完善物联网生态系统。值得一提的是,上市申请文件中,更多聚焦在物联网方向,或许把旷视 科技 定位于物联网公司或许更为准确,但AI可获得更高的溢价也是不言而喻的。

作者系物联网高级顾问杨剑勇,福布斯撰稿人、网易签约作者,并连续两年(2017和2018)获得网易年度最佳签约作者,致力于深度解读物联网经济和人工智能等前沿 科技 。


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