提到毫米波雷达，大多数读者可能会先想到汽车雷达。
实际上，汽车上用的毫米波雷达与智能硬件用的毫米波雷达在场景和技能哀求上截然不同。
基于智能硬件运用的毫米波雷达技能的研发，目前海内高校已经有一支实力强劲的科研团队。
电子发热友网也有幸与这支科研团队的卖力人、毫米波雷达技能研发威信专家，即上海交通大学电子工程系、人工智能研究院顾昌展教授，进行了专访互换，谈及他本人的研发经历、团队在超近距毫米波雷达的科研进展以及他对该技能运用前景的不雅观点意见。

曾参与谷歌Soli项目，后返国执教，专注毫米波雷达技能的探索

顾昌展早期分别于2006年和2008年在浙江大学信息与电子工程系得到学士和硕士学位，2010年得到美国佛罗里达大学电子与打算机工程硕士学位，2013年得到美国德克萨斯理工大学电子工程博士学位。
在2013年博士毕业的顾昌展来到硅谷，起初从事无线连接芯片研发事情，就职在Marvell硅谷总部。

2015年一个有时机会，顾昌展加入了谷歌前辈技能与项目实验室（ATAP），参与毫米波手势雷达项目Project Soli。
据先容，ATAP实验室看重移动端创新，项目组规模很小，一样平常由一位领域“大佬”领衔，在每个方向上安排1-2人组成研究团队，专注于颠覆式创新研究。
“我作为射频技能方向的创始成员，有幸与来自麻省理工、斯坦福、伯克利等顶尖大学的团队小伙伴一起，探索基于毫米波雷达的非打仗手势交互技能。
期间与第三方芯片公司互助，研发了天下上第一款毫米波手势雷达芯片，并基于此芯片开拓了智好手表原型，在2016年的Google I/O上成功展示。
”顾昌展先容当时项目组的情形。

图：上海交通大学电子工程系、人工智能研究院顾昌展教授

后来，2016年起，顾昌展参与了毫米波手势识别技能的家当化事情，卖力设计的毫米波手势雷达模组被运用于谷歌Pixel4手机，实现了毫米波雷达传感器在消费硬件产品中的第一次量产落地。

这是他返国前在Google美国硅谷总部就职的项目经历。
而在他返国后，于2019年加入上海交通大学，他表示自己返国一方面想培养学生，让更多的年轻人参与到毫米波雷达领域；另一方面，希望借助中国成熟完备的硬件家当链，帮助更好更快地实现毫米波雷达智能硬件产品落地。

超近距毫米波雷达的技能难点，芯片方案需优化

雷达技能经由几十年的发展，已经从军用、大气探测等专业领域走向民用领域。
顾昌展教授表示，传统雷达体历年夜、功耗高，目标离雷达间隔远，例如飞机间隔几公里乃至几百公里。
随着半导体技能的进步和自动驾驶兴起，毫米波雷达尺寸逐步变小，被越来越多地运用于汽车上，与传统的军事、大气雷达比较，汽车雷达是中间隔运用，即目标车辆间隔雷达几十米至几百米。

在车载毫米波雷达领域，目前处于“国产替代”的黄金期，近年来，加特兰微电子、岸达科技等一批精良公司呈现，采取的CMOS路线也是毫米波芯片发展的一定路子，相信国产芯片在未来的自动驾驶赞助驾驶领域将发挥主要浸染。
除了车载场景外，毫米波雷达作为一种能够实现高精度、无感探测、不陵犯隐私的技能，在日常生活场景中也有诸多运用机会。
不久前，华为官宣在其全屋智能方案中加入毫米波传感技能。

受到弘大需求场景的鼓舞，顾教授动手带领团队研发面向广泛日常生活场景的智能感知雷达技能，例如手势交互、封闭空间监测、人体姿态识别、生命体征探测等。
顾教授剖析，这些新兴的智能感知场景多是<10米的近距目标探测，有些场景乃至是小于1米的极近间隔，电磁波在空中来回韶光极短，如下图所示。

顾教授指出，在新兴的智能感知领域，目前还没有比较好的芯片级办理方案，多数芯片还是沿用了车载雷达的架构和算法体系，在实际运用中存在诸多瓶颈。
车载毫米波雷达技能在硬件系统架构、算法流程等方面更适宜中长间隔探测；其余，车载与生活场景对应的电磁波散射、目标运动等物理特性存在实质差别，这使得基于汽车雷达的毫米波感知技能方案若要用在日常生活中的智能硬件，仍旧存在近距盲区、识别精度不敷、功耗大等天然缺陷，因而使得车载方案不能知足智能家居、穿着等新兴领域对毫米波雷达体积、功耗、精度等的哀求，运用维度受限。

带领上交大团队，在毫米波雷达的“非打仗生命体征探测”取得打破

顾昌展教授表示，我们上海交通大学研究组着力于近间隔毫米波雷达感知的硬件架构和算法等系统级研究，办理了同时同频全双工的技能难题，实现发射和吸收旗子暗记一体，大大缩小传感器的体积，使得毫米波雷达在小型化发展更进一步，加载到更多小型的家用智能设备和医疗大康健设备成为可能。
其余还实现了微米级位移运动探测的关键技能问题，帮助网络人眼识别不了的极眇小运动信息。
这一系列的技能打破，使得毫米波雷达在人机交互、康健监测、聪慧医疗等多个领域的运用发挥更大的用场，展示了很好的前景。

尤其是在非打仗生命体征探测方面，上海交大团队取得了进一步的打破。
顾教授先容，毫米波感知技能可以利用多普勒事理实现非打仗探测人体的心跳、呼吸、脉搏等生命体征信息，上交大的科研成果不仅能准确得到心跳、呼吸等频率信息，还能得到我们称之为“多普勒心动图DCG”的风雅位移轨迹信息，结合自主开拓的人工智能医学预测模型，能够准确地反响全体心跳、呼吸、脉搏运动过程中的细微变革，从而推演出与心血管康健干系的一系列参数指标，实现对多种疾病的监测与早筛。

例如，基于我们的多普勒心动图DCG，可以非打仗办法得到比拟传统打仗式ECG的心跳RR间期、QRS波群及P/T波等。
我们团队已经与多家上交大附属医院开展了系列临床实验，在临床上验证了毫米波感知技能筛查呼吸停息、心律不齐、早搏、房颤、心音、高血压等多种心肺和心血管干系疾病的可行性。

可以看到，上交大团队基于毫米波雷达技能的非打仗生命体征探测的科研成果，将能够赞助获取生命体征关键数据，有助于将这一新兴技能运用于聪慧医疗。
展望未来，这项技能可以帮助大家防治于未病，以无感的办法，可能只是在书桌上摆放一个火柴盒大小的设备，帮助有呼吸系统和心血管病史，或是高强度加班劳累过度的人群提前监测自己的康健状态。

学术界、工业界协力推动毫米波雷达技能研发与落地

当前，近间隔毫米波雷达的科研成果转化紧张在存在感知、手势交互以及非打仗生命体征探测等方面，不仅上交大在非打仗生命体征探测领域取得告终果，而且目前国内外的高校和工业界也取得了近间隔毫米波雷达的科研成果。

顾教授先容说，在存在感知领域，国外的MIT、Stanford以及海内的北大、浙大、上交等都有团队在从事存在感知技能研究，业界方面，隔空智能推出的低本钱存在感知方案可以较好地替代传统红外技能。
下一步技能趋势是在提高间隔、角度、覆盖范围等指标的同时如何掌握芯片本钱。

其余，手势交互运用方面，疫情当下的“非打仗”需求给毫米波手势交互技能带来了新的机遇，将在电梯门控、手势体感游戏等特定场景发挥主要浸染。

顾教授还提到，车载毫米波运用的人才相对充足，这也可以从过去几年迅速壮大的中国车载毫米波雷达行业看出来。
但是毫米波雷达在非车载的运用上还处于人才紧缺的状态。
目前这些人才紧张集中在欧美。
不过，近年来芯片行业的归国职员，在一定程度上改进了人才储备不敷的问题，

在海内，北京大学、浙江大学、上海交大等高校都有实验室在推进毫米波感知在非车载运用的研究。
顾教授的团队包括十多个博士和硕士，他们的研究方向就包括了毫米波雷达在人机交互、医疗康健、智能家居、养老等等领域的运用。
顾教授非常认可“生平一芯”这个词，它代表了专注和投入。
他说，无论学生的课题是芯片、系统或是算法，我们致力于让每位学生打仗到实际动手的研究内容，明白自己做的研究事情的意义。
我常常和学生讲，我们追求“impactful useful research”，希望在校期间做的研究事情能有益于社会，为国家科技进步添砖加瓦，使得毫米波感知技能做事于公民，提高广大群众的生活质量。

小结

近间隔毫米波雷达在非车载领域属于新兴运用，但其芯片研发和运用落地进程都在加快。
顾昌展教授指出，在车载领域，毫米波雷达将助力自动驾驶技能进一步演进。
在工业和消费领域，存在感知、道闸等大略运用已经初见市场成效，下一阶段将看到聪慧医疗、康健监测、人机交互、姿态识别等更高阶运用。

随着毫米波雷达技能在往小型化和低本钱发展，目前我们已经看到了非车载运用处景对毫米波雷达模组的巨大需求，预期未来3-5年会起量。

其余，他还表示，随着数字化和人工智能的发展，智能感知技能一定引来更多关注，海内厂商没有国际大厂的遗留问题，完备有机会利用后发上风实现超车。