在半導(dǎo)體行業(yè),在汽車電子領(lǐng)域英飛凌處于第二名的位置,在功率半導(dǎo)體方面處于第一名的位置,在智能卡IC部分同樣處于第一名的位置。從市場地位上,就能看出英飛凌是一家對技術(shù)有很強專注度的公司。英飛凌不盲目追求大而全,但是會把某個領(lǐng)域的技術(shù)做到極致,直至成為第一。2017年,英飛凌的收入達到70.63億歐元。
以業(yè)務(wù)部門來看,英飛凌分了四個事業(yè)部,汽車事業(yè)部、工業(yè)功率控制事業(yè)部、電源管理及多元化市場事業(yè)部(PMM),還有智能卡與安全事業(yè)部。
在第七屆EEVIA年度中國ICT媒體論壇暨2018產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上,英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)——射頻及傳感器部門總監(jiān)麥正奇以了“以英飛凌毫米波雷達探索人機交互的新可能”為主題分享了對毫米波雷達的洞察和見解。
麥正奇告訴21ic記者,PMM部門擅長告訴數(shù)據(jù)、人機交互、能源效率。而這主要歸功于PMM提供的出類拔萃的傳感器:硅基麥克風(fēng)、壓力傳感器,光學(xué)傳感器、環(huán)境傳感器以及3D感知。壓力傳感器主要是偵測壓力用的,比如用在無人機上能夠穩(wěn)定飛行器和進行高度檢測,用在健康和運動上,能夠監(jiān)測運動消耗、運動和活動追蹤等。MEMS麥克風(fēng)的應(yīng)用領(lǐng)域在物聯(lián)網(wǎng)、智能電話和無線耳機、波束成形。其中波束成形是目前相當熱門的一個新應(yīng)用,它的原理就是利用硅麥的陣列辨別聲音的來源,
在環(huán)境氣體傳感器可以偵測CO2,未來可能市場有需求需要偵測一氧化碳,也會需要偵測PM2.5,這些都是英飛凌在跟業(yè)界討論的話題。光學(xué)傳感器也可以用來做進行心跳的偵測、手勢的偵測或者其他的應(yīng)用,所以這個部分都還在持續(xù)發(fā)展當中。
下一個市場爆發(fā)點在毫米波雷達
隨著ADAS市場滲透率快速提升,核心零部件的毫米波雷達市場需求也進入快速上升通道。此次研討會,麥正奇也跟21ic記者分享了毫米波雷達技術(shù)。
“在英飛凌來看,我們認為毫米波是接下來市場發(fā)展的一個重點,我們會持續(xù)不斷地在毫米波上做研究發(fā)展。英飛凌認為未來毫米波市場的主要增長點在于,24GHz盲點偵測(BSD)應(yīng)用快速增長,更多新興應(yīng)用將采用毫米波解決方案進行感測,由用戶體驗推動。”麥正奇分享到。另外,從下圖可以看出未來全球24GHz BSD的需求趨勢,2017年有2.18億顆傳感器在盲點偵測上,2021-2027年將會是價格具有競爭力的BSD模塊的黃金期。
毫米波雷達的原理
雷達就是利用無線電波來探測存在、方向、距離和速度,英飛凌在雷達領(lǐng)域擁有逾10年的豐富的經(jīng)驗。
雷達是用什么東西去偵測物體的移動和變化?一是速度,利用多普勒效應(yīng)雷達、利用多普勒效應(yīng)可以計算出它移動的一些速度。二是范圍和目標距離,利用電磁波或者是FSK等方式去做一些演算,可以知道跟它目標的距離。三是角度、目標方向,根據(jù)設(shè)計天線的相位差,可以知道物體改變的角度和目標的方向。四是目標位置,根據(jù)一些調(diào)頻連續(xù)波FMCW的演算方式來計算出。所以雷達很重要的一部分是怎么去演算和應(yīng)用這些演算法得到你要的結(jié)果,這是雷達最主要的方面。
雷達的硬體部分,如下圖左邊部分是硬體,有一個發(fā)射器、接收器、信號處理器,還有天線。
24GHz和60GHz雷達的應(yīng)用
毫米波雷達的應(yīng)用十分廣泛,麥正奇從應(yīng)用角度,給我們介紹了24GHz和60GHz雷達的應(yīng)用。借助24GHz雷達實現(xiàn)空間和運動感測,它的優(yōu)點是可以為配置為最遠距離100米和最大范圍100°FoV內(nèi)的人類目標探測,可以追蹤并定位人類運動和位置,可以檢測出靜止不動的人,應(yīng)用實例如室內(nèi)外智能照明、監(jiān)控、智能開門裝置、無人機等。
談到60GHz,它的頻率更高,波長更短,它也可以做兩個不同的應(yīng)用,除了3C產(chǎn)品、智慧型家居生活、醫(yī)療部分,還可以用在人機交互上面。對于60GHz雷達而言,它最主要的參數(shù)之一是擁有7GHz的帶寬,這個7GHz帶寬的好處在于其可以十分精準地偵測以及回饋,比如一些物品的移動或者是手勢的變化?;谶@一特性,工程師可以將其使用在非接觸的手勢控制上,比如可穿戴設(shè)備的手勢控制,或者是可以在音頻系統(tǒng)、智能音箱等熱門應(yīng)用的發(fā)展。開發(fā)者將雷達應(yīng)用其中,就可以偵測使用者靠近、遠離,或者是手勢的變化。
在手勢的控制上面,英飛凌之前跟谷歌有做一些合作項目:Project Soli,這是利用英飛凌提供的60GHz一個雷達的傳感器,放在手機上面或者是在穿戴設(shè)備上面,可以偵測到一些手勢的變化。
另外,在中國市場,英飛凌已與眾多方案設(shè)計合作伙伴展開合作,為客戶提供完整的24GHz mmWave雷達解決方案,而且已經(jīng)取得了豐碩成果。比如最近成功的安防應(yīng)用、盲點偵測、智能家居。英飛凌的方案設(shè)計合作伙伴利用英飛凌的24GHz雷達等相關(guān)器件,結(jié)合客戶提供的應(yīng)用場景編制算法,最終形成完整的解決方案,目前該方案已開始出貨。英飛凌智慧照明路燈demo,通過與本土第三方合作,通過雷達對人體/運動的檢測,可以控制路燈的亮度以及開關(guān)。
未來,毫米波雷達也將延伸至更多工業(yè)4.0、智能制造、人機交互、醫(yī)療等領(lǐng)域。