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毫米波雷达感应器存在感应运动目标检测跟踪测速测距

毫米波雷达感应器存在感应运动目标检测跟踪测速测距

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毫米波雷达感应器存在感应运动目标检测跟踪测速测距

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毫米波雷达感应器存在感应运动目标检测跟踪测速测距,过去毫米波技术并不适用于实际的雷达。伴随着科学技术的发展和进步,毫米波雷达技术的不断完善,元器件制造工艺的提升,后端电路的优化,天线设计水平的提高,毫米波雷达技术开始在多个领域得到应用。在军事上,毫米波雷达通常用于目标跟踪和制导。通讯领域中,超高速无线接入、超高速WLAN(WLAN)及其它通信手段,包括雷达通信系统等。本文提出了一种利用毫米波雷达测速和测距来判断车辆行驶状态的方法,或采用倒车雷达辅助自动停车,采用ACC巡航控制系统实现自动驾驶。


由于道路交通环境的复杂性,需要智能交通管理系统。ITS在向智能化、正确化、全覆盖、实时可视化等方向发展,而要满足这一要求,必须依靠实时、准确的检测数据。大数据、视频监控、雷达等探测技术为多通道高速传输提供了数据通道。毫米波雷达感应器以其高增益、短波长等优点,有利于提高雷达测量的分辨率和精度。毫米波雷达的超宽频特性在智能交通领域实现大容量信息传输方面有着非常重要的应用。例如可以应用于车辆追踪检测、车流量统计、交通信息引导、超速违章监测检测、电子警察、交通信号灯等。然而,毫米波雷达感应器目标检测和跟踪算法的研究也是迫切需要解决的问题。


在干扰区内,目标检测就是确定目标是否存在。以往的雷达系统对目标的判断来自于经验判断。这样做的原因是当系统向显示器传输视频信号时,会同时显示杂波噪声和目标信号。针对传统人工判别方法在现代雷达中应用的不足,提出一种自动检测系统。该系统采用统计决策理论来解决目标检测问题,预先设定检测门限,再根据判断准则确定目标是否存在。当探测门限设为常数时,非平稳杂波背景杂波中的平均功率增大几dB时,出现虚警概率急剧上升,计算机的处理能力受到影响,从而影响到雷达系统。所以,目标检测算法的研究具有重要意义。


目的跟踪,是指在传感器获取的测量数据的基础上,尽可能地去除各种噪声和干扰,获取目标的运动特征,从而估计目标当前运动状态,预测后续运动状态。这种测量又称量测和观测,是与目标运动状态相关并掺杂有噪声和干扰的回波信号。用位置、速度、加速度等描述目标运动状态特性的目标运动参数。测量数据通常采用雷达、激光、红外、声呐等传感器获取。


今后,随着科学技术的进步,毫米波雷达感应器在工程中的应用将会越来越广泛,要求也将越来越高。尽管在较长时间内,目标检测与跟踪技术的研究仍然有许多不足和缺陷。在此基础上,对目标检测跟踪技术进行了深入的研究和改进,使其更符合工程实际。所以,毫米波雷达感应器目标检测跟踪算法的研究具有重要意义和应用前景。


毫米波雷达的研发始于20世纪40年代,早应用于船舶导航,因其成本高、功率低、损耗大等原因而受到限制。50年代后期,雷达开始在汽车领域进行试验。70年代,雷达的迅速发展开始于微波频率。近几十年来,毫米波雷达的研究主要集中在17GHz和24GHz这类频段。前几年,汽车雷达主要用来进行主动巡航控制(ACC),这类应用要求小型车辆在目标上工作超过100米(通常是120-150米)。在雷达发射功率方面,接收和接收噪声系数都受到当时封装尺寸技术的限制,因此只能采用W波段(76-77GHz)毫米波的系统。但是在毫米波雷达高频段传感器的研制和设计,对生产厂家来说是一个严峻的挑战,因为消费者对毫米波雷达感应器在这方面的应用还刚刚起步。此外,针对高频毫米波雷达的可行性问题,对传感器制造商进行制造和系统测试是一个技术挑战,由于在90年代中期,毫米波雷达系统成本低,产量高,大规模生产技术还没有达到目前的水平,这也不会像现在那么快就完成了。鉴于上述困难,毫米波雷达的技术缺陷和高昂的价格限制了其广泛应用。随着半导体微波源的显著进步和发展,以及单片机和数字信号处理单元计算能力的突破,使毫米波雷达在商品化方面具有可行性。近年来,随着毫米波雷达传感器的研发,其技术和应用领域在全球范围内得到广泛推广和应用,随着工艺水平的提高和设计优化,它将广泛应用于汽车雷达、智能交通等领域。


相对于国外对毫米波雷达感应器的研究,我国对毫米波雷达的研发正处于蓬勃发展时期。而24GHz频段的毫米波雷达感应器已被许多公司和公司研制成功并投入使用,但77GHz频段毫米波雷达技术进展相对较慢。伴随着国内经济消费水平的提高,产业结构的升级,以及对无人驾驶汽车和设计需求的增长。在汽车销售增长的同时,毫米波雷达感应器也将快速增长。当前,国内一些高校和企业都在积极研发毫米波雷达,东南大学毫米波雷达实验室已完成对8mm波段倍频、放大、混频等芯片的研制。在一家24GHz毫米波雷达射频信号主动巡航控制电路中,由半导体公司研制并设计了一套单片接收发射前端电路研制77GHz毫米波雷达感应器,在关键技术方面取得重大成就。在提高车辆雷达精度的同时,对毫米波雷达的研究和设计将成为今后的研究热点。


目标检测是用来确定雷达所测得的信号是目标反射波还是干扰噪声信号。雷达量测得的测量值是物体目标反射波,将继续进行下一步的处理,例如对目标的距离位置、速度加速度、方位角等参数进行测量,然后再对目标进行跟踪。针对复杂目标目标的发射信号及噪声干扰问题,可用数学统计方法模型对检测信号进行描述,判断检测信号是否为目标信号或噪声干扰。将Naman-Pearson准则应用于毫米波雷达实验中,用来约束给定常数下的虚警率,并适当调整与虚警率相匹配的门限,使探测概率大化。实际上,噪声和杂波的干扰通常都是不断变化的,给设定适当的阈值带来了困难。恒虚警(Constantfalsealarmrate,CFAR)检测是一种提供实际噪声干扰环境下可预测探测和虚警率的技术,它也被称为“自适应门限检测法”。本文提出的恒虚警(CFAR)检测算法主要有两种:一种是参数型恒虚警(CFAR),另一种是非参数型恒虚警(CFAR)。其区别是,非参数类型(CFAR)的阈值设定与干扰概率模型无关。用估计的干扰功率值乘以一个阈值系数得到恒虚警检测算法的阈值。如果有一个或多个目标向前、后沿参考单元方向运动,噪声干扰程度增大,提高干扰功率的估计和CFAR检测门限,就会产生目标干扰效应,造成虚警。和目标干扰相似,目标自隐藏效应是指当目标的光谱峰值占据多个光谱单元而其中一个光谱元位于探测单元时,目标的其它光谱元就会产生噪声功率值,从而使其“清空”目标。普通恒虚警检测有单位平均(Cell-averaging,CA)恒虚警,Moleculations/Greatestofselection/SmallestofselectionGO/SO)恒虚警和有序统计(OrderedStatistic,OS)等方法。当单元数较大时,单元平均CFAR(CA-CFAR)可以达到较好的检测效果,但在多目标干扰和背景杂波边缘情况下,检测性能却明显下降。Trunk和Rohling,Trunk和Rohling先后提出了大/小选择(GO/SO-CFAR)和有序统计(OS-CFAR)检测算法,以解决干扰环境下的检测性能下降的问题。所提出的小单元平均数(SOCA-CFAR)检测方法是选择两个参考单元中较小的估计值来估计噪声干扰。该方法较接近实际噪声干扰功率,并能有效地避免目标的隐藏效应,但当两个参考单元均有干扰时,干扰目标将继续增大噪声功率估计。小单元平均(GOCA-CFAR)检测法不同于SOCA-CFAR,其目的是在两个参考单元估计中选取较大的估计值,避免杂波边缘出现虚警问题,并能更加正确地检测多目标遮挡效果。顺序统计(OS-CFAR)检测方法是对参考单元中的数据进行排序,然后以新序列的升序排序,并选取n个值作为噪声功率估计值。由于相邻目标造成的遮挡效果不能很好地解决,且排序后生成算法更加复杂。改进的OSVI-CFAR方法是对参考单元进行数据排序,剔除功率值较大的参考单元,其余参考单元则对噪声功率进行估计,有效抑制了目标遮挡效应。在检测单元前对多个杂波样本进行估计,并通过简单的递推滤波得到杂波功率估计。当前,很多CFAR检测算法都是基于CA-CFAR、OS-CFAR等方法进行优化改进的。在雷达恒虚警(CFAR)检测算法中还有很大的发展空间。目前很多雷达在进行信号检测时,仍采用传统的恒虚警概率检测方法,使雷达的探测性能受到一定的限制。尽管这些方法在均匀环境下提高了检测性能,但增加了恒虚警(CFAR)的检测损耗。


基于传感器关联数据估计目标数量和目标状态的跟踪问题。与标准滤波方法相比,在多目标跟踪过程中,传感器的虚警率以及传感器检测率的问题要复杂。在动态模型中,除了过程与测量噪声之外,人们还面临着许多不确定因素,如原始测量数据不确定、数据关联度、虚警概率、误检率以及目标的起始跟踪和终点跟踪等。


目前,国内外学者对目标跟踪算法进行了大量的研究,包括:小二乘滤波、维纳滤波器、卡尔曼滤波线性预测等,并不断完善目标跟踪系统。然而,传统的跟踪系统通常都使用卡尔曼滤波算法,由于传统的跟踪系统往往基于经验来确定过程噪声,这主要是由于传统的研究往往只使用有限数量形式。所以,在传统的卡尔曼滤波算法研究中,还没有对过程噪声模型进行优化选择。以后的研究对这一问题进行了深入的研究,但并未给出解决上述问题的满意方法。虽然已有多种标准的方法用于设计卡尔曼滤波器,以达到更高的跟踪精度和实时性,但过程噪声变化等性能指标的关系,仍未明确。常规用卡尔曼滤波法跟踪测量模型时,只考虑位置测量参数,不能充分利用现有测量模型。如今,目标跟踪技术与传感器与计算技术的结合,已开拓了许多研究领域和应用领域。航空交通管制、情报获取、监测与侦查、空间应用、海洋科学、自动驾驶车辆和机器人、遥感、计算机视觉和生物医学研究等领域。另外,卡尔曼滤波器在超宽带多普勒雷达、卫星导航系统和视频目标跟踪、超宽带多普勒雷达、基于物联网技术的传感器融合等方面的应用日益增多。


雷达感应器将被调制的电磁波信号经发射天线发送出去,接收到接收器接收的反射电磁波信号,经射频前端电路处理后,再对目标反射信号进行相关信号处理后,即可计算出目标的距离、速度、方位等参数。频率发生器产生雷达传感信号,再经频率合成器合成所需的高频毫米波,高频信号经功率放大器放大后发射出去,其余部分经定向耦合器传到混频器,等待与接收信号进行混频处理。发送信号是通过空气传播的,当探测区域内遇到目标物体时,反射回信号,由接收天线接收。因为反射波接收到的信号较弱,通过低噪声放大器(LNA)进行信号放大处理,将放大的信号与混频器混合,得到一种中频信号,然后对中频信号进行相应的幅相调整;经过A/D转换后,中频信号变成数字信号,经过DSP及相关算法处理,就可以得到目标运动的速度,角与距离等信息。

毫米波雷达感应器利用多普勒频率得到目标的径向速度和距离变化率,并区分动静态目标的目标。通过对相对辐射信号的描述,多普勒现象是由目标运动引起的入射波的中心频率偏差。频率变化可与目标移动的方向成正向或负向。入射靶上的波形具有波长分隔的等相位波。靠近目标或靠近毫米波雷达时,反射波的相位波越近,波长越短。离目标远,或远离毫米波雷达感应器都会使反射相位波波长向前扩展。


FrequencyModulatedContinuousWave(FM连续)MMCW毫米波雷达是一种特殊类型的雷达传感器,其结构简单,连续波(ContinuousWave)连续波功率输出与雷达相同。但不同于CW雷达,FMCW雷达能在测量工作过程中改变其工作频率,也就是,发射信号可以在频率(或同相)上调制。但是,单纯连续波雷达是在技术上仅能通过频率(或相位)变化来进行雷达测量。无调频的简单CW雷达存在以下缺点:由于缺乏系统正确的定时发送和接收周期,以及将其转换为范围所需的定时标记,因此无法确定目标范围。该方法适合于对静止物体进行距离测量,但也可利用发射信号的频率调制产生,并通过发送信号,使信号频率定期增大或降低。在收到回声信号后,频率的变化被延迟,类似于脉冲雷达技术。而脉冲雷达则需要直接测量运转时间。FMCW雷达则可对实际发送与接收信号的相位或频率差进行测量。FMCW雷达具有以下特点:距离测量就是通过比较接收信号的频率和发送信号的频率来实现。发送波Tm的持续时间要比对目标距离的测量更长。FMCW毫米波雷达感应器的调制波形主要包括:锯齿波调制、三角波调制、方波调制、阶跃调制和正弦调制波形。测量目的不同,所用的调制波形也有所不同。


在毫米波FMCW雷达系统中,距离测量调制信号频率随时间线性增加而增加,称为线性FMCW雷达。FMCW雷达主要由收发装置和一个带有单片机的控制器构成。高频率是通过VCO直接给发射天线或增加功率放大而产生的VCO。一高频部分被耦合输出并馈入混频器。线形FM信号是由发射天线(TX天线)发射的,被接收天线(RX天线)反射回反射的线性调频信号。调音台就是把这两个信号合并成一个具有新频率的中频信号。多目标检测时,为了各IF信号的分离,需要对多个中频信号进行傅里叶变换处理,以分离各IF信号。在对目标进行傅里叶变换处理后,可以得到不同波峰,每个波峰都表示目标的距离。


FMCW雷达测速装置采用线性调频信号,通过FMCW雷达发射两个相差时Tc。利用快速FM变换方法对每一个反射回的线性FM信号进行处理,从而获得目标距离。经FFT处理后,各线性FFT的频谱峰值将出现在相同位置,但两者的相位不同。用该方法测量的相位差,就可求出目标目标的速度v。


接收器的输出信号包含了期望的目标和各种形式的杂波。此种杂波残留是由多种因素引起,且无法完全消除。在目标检测过程中,目标检测是从噪声和杂波中分离出来。在这一过程中,检测器一般采用了恒虚警概率(CFAR)方法。


通过把正交多普勒滤波到不同速度信道中,运动目标检测进一步发挥了数字多普勒处理的优越性。这种方法可在各速度通道中分别进行检测和门限处理。这就是说,探测没有杂波(来自陆地、雨、海等)速度通道中的目标,就好像目标在没有杂波环境中,即使目标和杂波可能在同一位置。


Q正交信号经A/D转换后变成二进制数字信号,并由MTI滤波器雷达再传到N滤波器FFT组,通过频率加权和取幅值减小N滤波器的电平,从而消除了盲速。取幅值和递推滤波器采用低通滤波自适应检测零多普勒频率。由于大部分雷达在多普勒信号不清晰,所以用不同的PRF对连续相干进行处理,使得不同滤波器组的目标响应时间降低,从而达到了消除盲速效果。


每一个多普勒滤波器组都是为了响应多普勒频带的不重叠部分而设计的,并在其它多普勒频率上抑制杂波源。在每一个多普勒滤波器中,大相干信号的积分大,为更大范围的多普勒提供杂波衰减。一种或多种杂波滤波器可抑制位于不同多普勒频率的多个杂波源。利用CFAR检测器对各多普勒滤波器的输出信号进行包络检测,抑制由距离扩展产生的杂波残留。


在监测、导引、避障等领域中,目标跟踪具有重要应用。其主要工作是确定一个或多个移动目标的位置、速度、加速度和方向。为了对目标进行测量或从目标上进行测量,必须采用多种类型的传感器。用于测量的传感器有毫米波雷达感应器、照相机、红外激光雷达、声纳等。由于传感器不同,测量结果会产生一定程度的噪声,一个感应器在长距离上可能不够正确,而另一个感应器在短距离上也不够正确,因此可以提供较好的远距测量。


由目标运动参数及其运动状态来描述目标的状态,因此正确地获得和预测目标的参数是非常重要的。但在描述目标状态时,存在着不确定因素,即获取数据的不确定性和运动状态的不确定性。造成数据不确定的主要原因是外部干扰,获取数据的不确定性具有普遍性和难以消除,这给多目标跟踪技术带来了很大的困难,因而出现了多目标跟踪的数据关联技术。运动状态的不确定性是指跟踪的目标在今后任意时间很难描述和预测运动状态,通常用运动模型来描述运动状态。


在对相关信号进行滤波处理后,对目标进行跟踪,得到目标的轨迹估计。目的跟踪包括对原始数据进行预处理,对反射回波信号源进行距离位置估计,以及对反射回波信号源的跟踪。对原始数据的预处理,使毫米波雷达系统中的初始误差小化扰动,从而使原始数据先去噪,在毫米波雷达系统中,反射回波信号源跟踪是其关键的部分,它可以获取目标的距离速度等信息,对象跟踪滤波是指预测和估计目标运动状态的一种方法。

uA级别智能门锁低功耗雷达模块让门锁更加智能省电节约功耗,指纹门锁并不是什么新鲜事,我相信每个人都很熟悉。随着近年来智能家居的逐步普及,指纹门锁也进入了成千上万的家庭。今天的功耗雷达模块指纹门锁不仅消除了繁琐的钥匙,而且还提供了各种智能功能,uA级别智能门锁低功耗雷达模块用在智能门锁上,可以实现门锁的智能感应屏幕,使电池寿命延长3-5倍,如与其他智能家居连接,成为智能场景的开关。所以今天的指纹门锁更被称为智能门锁。 今天,让我们来谈谈功耗雷达模块智能门锁的安全性。希望能让更多想知道智能门锁的朋友认识下。 指纹识别是智能门锁的核心 指纹识别技术在我们的智能手机上随处可见。从以前的实体指纹识别到屏幕下的指纹识别,可以说指纹识别技术已经相当成熟。指纹识别可以说是整个uA级低功耗雷达模块智能门锁的核心。 目前主要有三种常见的指纹识别方法,即光学指纹识别、半导体指纹识别和超声指纹识别。 光学指纹识别 让我们先谈谈光学指纹识别的原理实际上是光的反射。我们都知道指纹本身是不均匀的。当光照射到我们的指纹上时,它会反射,光接收器可以通过接收反射的光来绘制我们的指纹。就像激光雷达测绘一样。 光学指纹识别通常出现在打卡机上,手机上的屏幕指纹识别技术也使用光学指纹识别。今天的光学指纹识别已经达到了非常快的识别速度。 然而,光学指纹识别有一个缺点,即硬件上的活体识别无法实现,容易被指模破解。通常,活体识别是通过软件算法进行的。如果算法处理不当,很容易翻车。 此外,光学指纹识别也容易受到液体的影响,湿手解锁的成功率也会下降。 超声指纹识别 超声指纹识别也被称为射频指纹识别,其原理与光学类型相似,但超声波使用声波反射,实际上是声纳的缩小版本。因为使用声波,不要担心水折射会降低识别率,所以超声指纹识别可以湿手解锁。然而,超声指纹识别在防破解方面与光学类型一样,不能实现硬件,可以被指模破解,活体识别仍然依赖于算法。 半导体指纹识别 半导体指纹识别主要采用电容、电场(即我们所说的电感)、温度和压力原理来实现指纹图像的收集。当用户将手指放在前面时,皮肤形成电容阵列的极板,电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊柱与谷物之间的距离也不同,因此每个单元的电容量随之变化,从而获得指纹图像。半导体指纹识别具有价格低、体积小、识别率高的优点,因此大多数uA级低功耗雷达模块智能门锁都采用了这种方案。半导体指纹识别的另一个功能是活体识别。传统的硅胶指模无法破解。 当然,这并不意味着半导体可以百分识别活体。所谓的半导体指纹识别活体检测不使用指纹活体体征。本质上,它取决于皮肤的材料特性,这意味着虽然传统的硅胶指模无法破解。 一般来说,无论哪种指纹识别,都有可能被破解,只是说破解的水平。然而,今天的指纹识别,无论是硬件生活识别还是算法生活识别,都相对成熟,很难破解。毕竟,都可以通过支付级别的认证,大大保证安全。 目前,市场上大多数智能门锁仍将保留钥匙孔。除了指纹解锁外,用户还可以用传统钥匙开门。留下钥匙孔的主要目的是在指纹识别故障或智能门锁耗尽时仍有开门的方法。但由于有钥匙孔,它表明它可以通过技术手段解锁。 目前市场上的锁等级可分为A、B、C三个等级,这三个等级主要是通过防暴开锁和防技术开锁的程度来区分的。A级锁要求技术解锁时间不少于1分钟,B级锁要求不少于5分钟。即使是高级别的C级锁也只要求技术解锁时间不少于10分钟。 也就是说,现在市场上大多数门锁,无论是什么级别,在专业的解锁大师面前都糊,只不过是时间长短。 安全是重要的,是否安全增加了人们对uA级别低功耗雷达模块智能门锁安全的担忧。事实上,现在到处都是摄像头,强大的人脸识别,以及移动支付的出现,使家庭现金减少,所有这些都使得入室盗窃的成本急剧上升,近年来各省市的入室盗窃几乎呈悬崖状下降。 换句话说,无论锁有多安全,无论锁有多难打开,都可能比在门口安装摄像头更具威慑力。 因此,担心uA级别低功耗雷达模块智能门锁是否不安全可能意义不大。毕竟,家里的防盗锁可能不安全。我们应该更加关注门锁能给我们带来多少便利。 我们要考虑的是智能门锁的兼容性和通用性。毕竟,智能门锁近年来才流行起来。大多数人在后期将普通机械门锁升级为智能门锁。因此,智能门锁能否与原门兼容是非常重要的。如果不兼容,发现无法安装是一件非常麻烦的事情。 uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要是为了避免带钥匙的麻烦。因此,智能门锁的便利性尤为重要。便利性主要体现在指纹的识别率上。手指受伤导致指纹磨损或老年人指纹较浅。智能门锁能否识别是非常重要的。 当然,如果指纹真的失效,是否有其他解锁方案,如密码解锁或NFC解锁。还需要注意密码解锁是否有虚假密码等防窥镜措施。 当然,智能门锁的耐久性也是一个需要特别注意的地方。uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要依靠内部电池供电,这就要求智能门锁的耐久性尽可能好,否则经常充电或更换电池会非常麻烦。
微波雷达传感器雷达感应浴室镜上的应用,如今,家用电器的智能化已成为一种常态,越来越多的人开始在自己的浴室里安装智能浴室镜。但是还有很多人对智能浴镜的理解还不够深入,今天就来说说这个话题。 什么是智能浴室镜?智慧型浴室镜,顾名思义,就是卫浴镜子智能化升级,入门级产品基本具备了彩灯和镜面触摸功能,更高档次的产品安装有微波雷达传感器智能感应,当感应到有人接近到一定距离即可开启亮灯或者亮屏操作,也可三色无极调,智能除雾,语音交互,日程安排备忘,甚至在镜子上看电视,听音乐,气象预报,问题查询,智能控制,健康管理等。 智能化雷达感应浴室镜与普通镜的区别,为什么要选TA?,就功能而言,普通浴镜价格用它没有什么压力!而且雷达感应智能浴镜会让人犹豫不决是否“值得一看”。就功能和应用而言,普通浴镜功能单一,而微波雷达传感器智能浴室镜功能创新:镜子灯光色温和亮度可以自由调节,镜面还可以湿手触控,智能除雾,既环保又健康! 尽管智能浴镜比较新颖,但功能丰富,体验感更好,特别是入门级的智能浴镜,具有基础智能化功能,真的适合想体验下智能化的小伙伴们。 给卫生间安装微波雷达传感器浴室镜安装注意什么? ①确定智能浴室镜的安装位置,因为是安装时在墙壁上打孔,一旦安装后一般无法移动位置。 ②在选购雷达感应智能浴室镜时,根据安装位置确定镜子的形状和尺寸。 ③确定智能浴镜的安装位置后,在布线时为镜子预留好电源线。 ④确定微波雷达传感器智能浴镜的安装高度,一般智能浴镜的标准安装高度约85cm(从地砖到镜子底),具体安装高度要根据家庭成员的身高及使用习惯来决定。 ⑤镜面遇到污渍,可用酒精或30%清洁稀释液擦洗,平时可用干毛巾养护,注意多通风。
冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器屏幕唤醒性能强悍智能感应,随着年轻一代消费观念的转变,冰箱作为厨房和客厅的核心家用电器之一,也升级为健康、智能、高端的形象。在新产品发布会上,推出了大屏幕的冰箱,不仅屏幕优秀,而且微波雷达传感器屏幕唤醒性能强大。 大屏智能互联,听歌看剧购物新体验 冰箱植入冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器触摸屏,重新定义了冰箱的核心价值。除了冰箱的保鲜功能外,该显示屏还集控制中心、娱乐中心和购物中心于一体,让您在无聊的烹饪过程中不会落后于听歌、看剧和购物。新的烹饪体验是前所未有的。 不仅如此,21.5英寸的屏幕也是整个房子智能互联的互动入口。未来的家将是一个充满屏幕的家。冰箱可以通过微波雷达传感器屏幕与家庭智能产品连接。烹饪时,你可以通过冰箱观看洗衣机的工作,当你不能腾出手来照顾孩子时,你可以通过冰箱屏幕连接家庭摄像头,看到孩子的情况。冰箱的推出标志着屏幕上的未来之家正在迅速到来。 管理RFID食材,建立健康的家庭生活 据报道,5G冰箱配备了RFID食品材料管理模块,用户将自动记录和储存食品,无需操作。此外,冰箱还可以追溯食品来源,监控食品材料从诞生到用户的整个过程,以确保食品安全;当食品即将过期时,冰箱会自动提醒用户提供健康的饮食和生活。 风冷无霜,清新无痕 冰箱的出现是人类延长食品保存期的一项伟大发明。一个好的冰箱必须有很强的保存能力。5g冰箱采用双360度循环供气系统。智能补水功能使食品原料享受全方位保鲜,紧紧锁住水分和营养,防止食品原料越来越干燥。此外,该送风系统可将其送到冰箱的每个角落,消除每个储藏空间的温差,减少手工除霜的麻烦,使食品不再粘连。 进口电诱导保鲜技术,创新黑科技加持 针对传统冰箱保存日期不够长的痛点,5g互联网冰箱采用日本进口电诱导保存技术,不仅可以实现水果储存冰箱2周以上不腐烂发霉,还可以使蔬菜储存25天不发黄、不起皱。在-1℃~-5℃下,配料不易冻结,储存时间较长。冷冻食品解冻后无血,营养大化。此外,微波雷达传感器5g冰箱还支持-7℃~-24℃的温度调节,以满足不同配料的储存要求。 180°矢量变频,省电时更安静 一台好的压缩机对冰箱至关重要。冰箱配备了变频压缩机。180°矢量变频技术可根据冷藏室和冷冻室的需要有效提供冷却,达到食品原料的保鲜效果。180°矢量变频技术不仅大大降低了功耗,而且以非常低的分贝操作机器。保鲜效果和节能安静的技术冰箱可以在许多智能冰箱中占有一席之地,仅仅通过这种搭配就吸引了许多消费者的青睐。 配备天然草本滤芯,不再担心串味 各种成分一起储存在冰箱中,难以避免串味。此外,冰箱内容易滋生细菌,冰箱总是有异味。针对这一问题,冰箱创新配置了天然草本杀菌除臭滤芯。该滤芯提取了多种天然草本活性因子,可有效杀菌99.9%,抑制冰箱异味,保持食材新鲜。不仅如此,这个草本滤芯可以更快、更方便、更无忧地拆卸。家里有冰箱,开始健康保鲜的生活。 目前,冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器正在继续推动家庭物联网的快速普及,相信在不久的将来,智能家电将成为互动终端。
无线通信芯片上海乐鑫官网代理商ESP32-C3照朋硬件设计,本文介绍智能照明产品的主要组成及各种应用场景,并以LED智能灯为例说明智能照产品的主要硬件模块框架;然后介绍如何基于无线通信芯片上海乐鑫官网代理商ESP32-C3 芯片及模组设计一个智能照明产品实现调光、调色的控制以及无线通信功能,相关的设计方案也可以扩展应用于灯带、吸顶灯射灯等多种 LED智能照明产品中。 智能照明产品一般采用 LED 作为发光源,LED 是一种固态电光源,是一种半导体照明器件具有功耗低、寿命长,便于调节控制及无污染等特征,相比传统的照明产品,具有更高的光能转换效率。同时智能照明产品都具有无线连接功能,无线通信芯片上海乐鑫官网代理商支持通过 Wi-Fi Bluetooth LE 或 ZigBe连接到无线路由器或智能网关,然后连接互联网和云端服务器。用户不仅可以使用智能手机平板电脑、具有语音控制功能的智能音箱、智能控制面板等来调节 LED 智能灯的发光亮度和颜色;也可以设置多个定时开灯和关灯的时间;还可以把多个 LED 智能灯编组,同时控制-组 LED 智能灯的亮度和颜色。在 LED 智能灯中,可以预先设置多个灯光场景模式,用户自由切换多个灯光场景模式,满足家庭日常生活的需求,如打开影院模式,可以使整个环培灯光调暗;打开阅读模式,可以自动将灯光调节到不会伤害眼睛的柔和亮度;打开音乐模式不仅可以改变灯光的颜色,还可以实现灯光跟随音乐节奏的闪烁功能;在晚餐时,暖色灯光可以营造出温馨的用餐氛围;在入睡时,只需要打开睡眠模式即可关闭除夜灯外的所有灯光非常方便。 从以上说明中,我们了解到智能照明产品的主要特点是可以通过多种无线连接方式进行开关调光、调色等操作。下面以彩色 LED 智能灯为例,介绍智能照明产品的主要组成部分,以及控制功能的实现。 彩色 LED 智能灯的结构,主要包括连接灯座的 E27 标准灯头、塑胶包裹铝灯体电源及LED 驱动板、无线通信芯片上海乐鑫官网代理商Wi-Fi 模块、LED 灯珠及铝基板,以及高透光灯罩。与传统的 LED 球泡灯相比,彩色LED智能灯增加了一个 Wi-Fi/Bluetooth LE 模块,这个模块是如何实现彩色LED智能灯的无线控制的呢?下面将从功能实现方面进一步展开介绍。 彩色LED智能灯的功能单元框图,主要包括220VAC-DC 电源模块、LED驱动恒流源、3.3V输出辅助电源、PWM 控制及无线通信,以及多种颜色的 LED灯珠等。 LEDPWM的河光、诚色展,能明产品 (如彩色 LED 智能灯》发光亮度和颜色的化是通过对LED力湖皇原牌,“调色来实现的,其中调光方法主要分为横拟调光和数光,模拟调光是通过改进行图)打珠回路中电流大小来实现的:数字调光又称为PWM调是通过不同然宽的PWN信开启和关闭LED灯珠来改变正向电流的导通时间,从现调光的。这里先简单介绍使用 PWM 信号进行 PWM调光的方法。 使用可控制恒流源分别驱动LED灯珠时,可通过2路 PWM 信号的不同占空比来互补调节暖自(ww)和冷自CW)LED灯珠的动电流比例,实现色温的调节;可以通过3路PW信号的不同占空比控制对应不同颜色的亮度,彩色 LED 智能灯可以发出不同颜色 LED灯。 (1)220VAC-DC 电源模块。彩色 LED 智能灯的输入电源通常是高压交流电源,我国家用混合后的颜色,实现颜色的调节。准交流电源的电压为220V。220 VAC-DC 电源模块首先通过整流桥将交流电转换为直流并将电压降低到 18~40V,然后供给LED 驱动恒流源。因为PWM 控制及无线通信的工作压通常是 3.3 V,所以还有另一路直流降压的辅助电源,会把电压降低到 3.3 V。 (2)LED 驱动恒流源。为了确保多个 LED 灯珠发光的一致性,通常要把多个 LED 灯珠串在一起,并使用可控制恒流源来驱动。LED 灯珠的亮度可通过 PWM 信号控制恒流源来进行调节,LED 驱动恒流源1用于驱动冷白 (CW) 和暖白(WW)的 LED 灯珠,电源输出会比较大一些:LED驱动恒流源2用于驱动红色 (R)/绿色(G)(B)的LED灯珠主要用来调节颜色,电源输出功率相对小一些。 (3)LED 灯珠。在彩色 LED 智能灯中,通常都会包含暖白、冷白、红色、绿色、蓝色五种颜色的 LED 灯珠,其中暖白和冷白的 LED 灯珠数量会多一些,用于照明;红色、绿色和蓝的 LED 灯珠数量少一些,用于实现不同颜色的混色。 (4)PWM 控制及无线通信。在智能照明产品中,无线通信芯片上海乐鑫官网代理商为了实现PWM控制和无线通信功能,通常会选用具有无线通信功能的高集成度的系统级芯片(SoC)。系统级芯片支持多路 PWM信号输出,支持 Wi-Fi、Bluetooth LE 或 ZigBee 等一种或多种主流的无线通信功能,能够运行嵌入式RTOS,支持软件应用开发。如果使用支持 Wi-Fi功能的芯片,就可以通过 Wi-Fi 路由器接到互联网和云端服务器;如果使用支持 Buetooth LE 或 ZigBee 功能的芯片,则通常还需罗配置一个支持 Bluetooth LE或 ZigBee 的网关设备,通过网关设备转接到以太网或 Wi-Fi路器后,才能连接到互联网和云端服务器。 以上简要介绍了彩色 LED 智能灯的主要组成单元,以及调光、调色功能的实现,从中可以出,PWM控制及无线通信的使用是智能照明产品与普通照明产品的大区别。本文后续内将重点介绍如何基于无线通信芯片上海乐鑫官网代理商ESP32-C3芯片进行小便件系统设计,实现 PWM 调光、调色,以及线通信功能。这部分的功能实现也适用于射灯、吸项灯、灯具、灯带等多种智能照明产品。
无线通讯芯片wifimesh组网方案乐鑫代理商Mac系统安装ESP-IDF开发环境,在 Mac 系统下安装 ESPIDP 开发环境的流程和 Linux 系统一致,库代码下载和工具链安命令也完全相同,只是安装依赖软件包的命令略不相同。 1.安装依赖软件包 pip 作为Python 包管理工具,将用于后续 Python 软件包的安装。打开终端,输入以下命令安装pip: % sudo easy_install pip 安装包管理工具 HomeBrew 用于安装其他依赖软件,输入下面的命令可安装 HomeBrew: %    /bin/bash    -c    "$(curl-fsSI https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/installlHEAD/install.sh) ” 输入以下命令可安装依赖软件包: % brew python3 install cmake ninja ccache dfu-util 2.下载ESP-IDF 仓库代码 与 Linux 系统中下载 ESP-IDF 仓库代码的方法相同 3.安装ESP-IDF开发工具链 与Linux 系统中安装 ESP-IDF 开发工具链的方法相同 VS Code代码编辑工具的安装 ESP-IDF SDK 默认不附带代码编辑工具(新的Windows 版安装工具可选择安装 ESP-IDFEclipse),读者可使用任何文本编辑工具进行代码的编辑,代码编辑完成后可在终端控制台使用命令进行代码的编译。 VS Code (VisualStudio Code) 是一个免费的代码编辑工具,具有丰富且易用的插件功能,支持代码跳转和高亮显示,支持 Git 版本管理和终端集成等。另外乐鑫科技也为 VS Code 开发了专用插件 EspressifIDF,方便工程配置和调试。 读者可以使用命令 code 在 VSCode 中快速打开当前文件夹,也可以使用命令 ctrl+~ 在 VSCode 中打开系统默认的终端控制台。 第三方开发环境简介 除了支持以C语言为主的官方开发环境 ESP-IDF,ESP32-C3 还支持其他主流开发语言和大量第三方开发环境,主要包括: (1)Arduino。是一个开源硬件和开源软件平台,支持包括 ESP32-C3 在内的大量微控制器Arduino 基于 C++ 语言的 API,由于使用简单和标准,在开发者社区广泛流行,也被称为Arduino 语言,被广泛应用在原型开发和教学领域。同时 Arduino 还提供一个可扩展软件包的IDE,可以一键完成代码编译和烧录工作。 (2)MicroPython。是可在嵌入式微控制器平台上运行的 Python3 语言解析器,通过简单的脚本语言即可直接调用ESP32-C3 的外设资源(如UART、SPI、I2C等)和通信功能(如 Wi-FiBluetooth LE),能够大大简化与硬件的交互过程。结合 Python 的大量数学运算库,用户可以在ESP32-C3 上轻松实现复杂的算法,加速人工智能相关应用的开发。借助脚本语言的特性用户不需要重复代码的编译和烧录过程,只需要修改运行脚本即可。 (3)NodeMCU。是一个针对 ESP 系列芯片开发的LUA 语言解析器,几乎支持 ESP 芯片的所有外设功能,相比MicroPython 也更加轻量。同样,NodeMCU 也有脚本语言,具有无须重复编译的优点。 除此以外,ESP32-C3 还支持 NuttX和Zephyr 操作系统。NuttX 是支持 POSIX 兼接口的实时操作系统,提高了应用软件的可移植性。Zephyr 是专为物联网场景开发的小型实时操作系统,包含了大量的物联网开发过程中需要的软件库,正逐渐发展为完整的软件生态系统。
ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商ESP-IDF开发环境搭建,本文首先介绍 ESP32-C3 的官方软件开发框架 ESP-IDF(包含开发环境),以及在不同计算机操作系统上搭建开发环境的方法:然后以一个典型工程为例,介绍 ESP-IDF 代码工程结构、编译系统,以及相关开发工具的使用方法;后演示示例代码的实际编译和运行过程,详细解读不同环节的输出信息。 ESP-IDF概述 ESP-IDF(EspressifIoT Development Framework) 是ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商提供的一站式物联网开发框架它以C/C++为主要的开发语言,支持 Linux、Mac、Windows 等主流操作系统下的交叉编译提供的示例程序均是基于 ESP-IDF 搭建的,具有以下特性: (1)包含 ESP32、ESP32-S2、ESP32-C3 等系列的SoC 系统级驱动,主要包括外设底层 LL(LowLevel)库、HAL (Hardware Abstraction Layer)库、RTOS 支持和上层驱动软件等。(2)包含物联网开发必要的基础组件,主要包括 HTTP、MQTT 等多种网络协议栈,可支持动态调频的电源管理框架,以及 Flash 加密方案和 Secure Boot 方案等。(3)提供了开发和量产过程中常用的构建、烧录和调试工具 (见图4-1),例如基于 CMake 的构建系统、基于 GCC 的交叉编译工具链、基于 OpenOCD 的JTAG 调试工具等。值得注意的是,ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商ESP-IDF 代码主要遵守 Apache 2.0开源协议,在遵守开源协议的前提下,用户可以不受限制地进行个人或商业软件开发,并且免费拥有永久的专利许可,无须开源修改后的源代码。 ESP-IDF 版本介绍 ESP-IDF代码在GitHub 上开源,目前有v3、v4和v5三个主要版本,每个主要版本通常包含多个不同的子版本,如v4.2、v4.3 等。ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商还为每个已发布的子版本提供30个月的 bug修复、安全修复支持,因此一般还会发布子版本的修订版本,如v4.3.1、4.2.2等。不同版本的ESP-IDF对乐鑫芯片的支持状态如表4-1所示,其中 preview 表示提供预览版本的支持,预览版本可能缺少关键的功能或文档,supported 表示提供正式版本的支持。 主要版本的迭代往往伴随着框架结构的调整和编译系统的更新,如 v3.* 到 v4.* 的主要变化是构建系统从Make 逐渐迁移到 CMake; 子版本的选代一般意味着新增功能或新增芯片支持还需要注意稳定版本和 GitHub 分支的区别和联系,如上所述的带有 v** 或**.* 标签的版本均为稳定版本,稳定版本已通过乐鑫科技的完整内部测试,同一版本下的代码、工具链、发布文档在固定后不再变更。而 GitHub 分支(如 release/v4.3 分支)则几乎每天都会有新的代码提交,因此,同在该分支下的两份代码可能是不同的,需要开发者及时更新。 乐鑫科技 ESP-IDF Git 的工作流程如下 新的改动总是在 master 分支(主开发分支) 上进行的,master 分支上的 ESP-IDF 版本带有-dev标签,表示正在开发中,如v4.3-dev。master 分支上的改动将首先在乐鑫科装的内部仓库中进行代码审阅与测试,然后在自动化测试完成后推至 GitHub。新版本一且完成特性开发(在 master 分支上进行)并达到进入 Beta 测试的标准,则会将个新版本切换至一个新分支(如 release/v4.3)。此外,这个新分支还会加上预发布标签(如v4.3-beta1)。开发者可以在 GitHub 平台上查看ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商ESP-IDF 的完整分支列表和标签列表Beta 版本(预发布版本)可能仍存在大量已知问题,随着对 Beta 版本的不断测试,bug 修复将同时增加至该版本分支和 master 分支,而 master 分支可能也已经开始为下个版本开发新特性了。当测试快结束时,该发布分支上将增加一个 rc 标签,表示候选发布 (ReleaseCandidate),如 v4.3-rc1,此时该分支仍属于预发布版本。 如果一直未发现或未报告重大 bug,则该预发布版本将终增加主要版本 (如 5.0)或次要版本标记(如v4.3),成为正式发布版本,并体现在发布说明页面中。后续,该版本中发现的bug 都将在该发布分支上进行修复。在人工测试完成后,该分支将增加一个 Bugfix 版本标签(如 v4.3.2),并体现在发布说明页面中。 选择一个合适的版本 由于ESP-IDF从v4.3版本正式开始对 ESP32-C3 提供支持,在撰写时还未正式发布 v4.4版本,因此使用的是 v4.3.2 修订版本。当阅读本文时,可能已经发布了 v4.4 版本或更新的版本,对于版本的选择,我们建议: (1)对于入门开发者,推荐选择稳定的 v4.3 版本及其修订版本,与示例版本保持一致。 (2)如果有量产需求,则推荐使用新的稳定版本,以便获得及时的技术支持。 (3)如果需要尝试ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商新芯片或者预研产品新功能,请使用 master 分支,新版本包含所有的新特性,但存在已知或未知的 bug。 (4)如果使用的稳定版本没有新特性,又想降低使用 master 分支的风险,请使用对应的发布分支,如 release/v4.4 分支(ESP-IDF GitHub 会先创建 release/v4.4 分支,等完成全部功能的开发和测试后,再基于该分支的某一历史节点发布稳定的 v4.4 版本)。 ESP-IDF SDK目录总览 ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商ESP-IDF SDK 包含esp-idf 和.espressif 两个主要目录,前者主要包含 ESP-IDF 仓库源代码文件和编译脚本,后者主要保存编译工具链等软件。熟悉这两个目录,有助于开发者更好地利用已有的资源,加快开发过程。 (1)ESP-IDF 仓库代码目录 (~/esp/esp-idf)  1)组件目录 components。该目录是 ESP-IDF 的核心目录,集成了大量的核心软件组件,任何一个工程代码都无法完全脱离该目录的组件进行编译。该目录包括对多款乐鑫芯片的驱动支持,从外设底层 LL 库、HAL 库接口,到上层 Driver、VFS 层支持,都能找到对应的组件,以供开发者进行不同层级的开发;ESP32-C3无线路由芯片乐鑫信息代理商ESP-IDF 还适配了多种标准网络协议栈,如 TCP/IP、HTTP、MQTT、WebSocket 等,开发者可以使用 Socket 等自己熟悉的接口完成网络应用的开发。组件作为一个功能完整的模块,可以方便地集成在应用程序中。
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