疫情后人們在重返辦公室時將重新重視衛(wèi)生和健康，以及標(biāo)準(zhǔn)安全問題。智能建筑將繼續(xù)監(jiān)測空氣質(zhì)量、濕度和照明，另外還將增加社交距離監(jiān)測。在公司的員工與訪客保持社交距離的同時，主要傳感器和系統(tǒng)，如Analog Devices (ADI) 的EagleEye? Trial Kit或Texas Instruments (TI) 的雷達(dá)占用檢測系統(tǒng)將繼續(xù)保護(hù)辦公室人員的安全和健康。
社交距離監(jiān)測技術(shù)
集成電路可幫助打造創(chuàng)新型占用檢測應(yīng)用，以檢測、跟蹤、統(tǒng)計和識別人類活動。毫米波雷達(dá)和光學(xué)3D飛行時間 (ToF) 有助于統(tǒng)計占用情況。測量ToF有多種不同的方法，其中有兩種尤為普遍，即連續(xù)波 (CW) 方法和脈沖方法。
使用雷達(dá)統(tǒng)計人數(shù)
雷達(dá)可以精確測量人與其他物體的距離以及相對速度。它們專為惡劣環(huán)境設(shè)計，能夠承受雨水、灰塵或煙霧。毫米波是一種使用短波長電磁波的特殊雷達(dá)技術(shù)。毫米波系統(tǒng)中的頻率為76–81GHz，相應(yīng)的波長約為4mm。這種技術(shù)的優(yōu)點是處理毫米波信號所需的天線很小。
毫米波雷達(dá)集成電路發(fā)送毫米波頻率信號，等待這些信號從物體上反彈并返回到集成的接收電路。發(fā)送和接收之間的計時提供位置、移動物體的速度和物體形狀。
TI的參考設(shè)計TIDA-010022使用MMWAVEICBOOST和IWR6843ISK評估模塊 (EVM) 以及LAUNCHXLCC1352R1無線MCU LaunchPad?（圖1）。它演示IWR6843器件的使用，這是一種單芯片毫米波雷達(dá)傳感器，集成有DSP和sub-1 GHz無線通信。IWR6843和CC1352適用于室內(nèi)外人數(shù)統(tǒng)計應(yīng)用，它提供了一種解決方案，可定位6米（短程配置）和14米（遠(yuǎn)程配置）范圍內(nèi)的人員。
該解決方案可用于多種不同的應(yīng)用，如占用檢測、自動門和大門，以及IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
圖1： MMWAVEICBOOST和IWR6843ISK評估模塊 (EVM) 以及LAUNCHXLCC1352R1無線MCU LaunchPad?。（圖源：Texas Instruments）
在圖2中，IWR6843器件包括三個發(fā)射器、四個接收器和一個客戶可編程MCU與DSP的整個毫米波模塊和模擬基帶信號鏈。它與CC1352R SimpleLink?雙頻段無線MCU相連，可將所有人數(shù)統(tǒng)計和跟蹤數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡(luò)（圖3）。
圖2：IWR6843框圖（圖源：Texas Instruments）
圖3：CC1352R SimpleLink ?和IWR6843框圖（圖源：Texas Instruments）
基于云視覺的傳感解決方案
光學(xué)應(yīng)用在更低的頻率下使用相同的算法進(jìn)行物體識別和定位。占用檢測系統(tǒng)的另一個例子是Analog Device Inc. EagleEye? Trial Kit。它是一個完整的傳感器到云評估系統(tǒng)，使用專有的PeopleCount算法統(tǒng)計人數(shù)，為房間和開放區(qū)域提供監(jiān)測解決方案。它還有配套應(yīng)用ADI EagleEye? PeopleCount（適用于iOS或Android），可通過安全藍(lán)牙進(jìn)行連接和設(shè)置。
EagleEye?融合了ADSP-BF707 Blackfin?數(shù)字信號處理器 (DSP)、ADSPBF707BBCZ4-EGE和ADSW4000 ADI EagleEye? PeopleCount算法。儀表板上收集和顯示的數(shù)據(jù)可以向大樓經(jīng)理提供信息，幫助他們決定如何減少用電，使建筑能效更高。照明和暖通空調(diào)系統(tǒng)可以消耗一棟建筑高達(dá)60%的電力。如果某個特定區(qū)域在某個時間段內(nèi)沒人，則可以關(guān)燈，減少暖通空調(diào)需求，從而節(jié)約能源和成本。
將其他傳感器與ADI的系統(tǒng)相結(jié)合，還可以監(jiān)測空氣質(zhì)量，以改善工人的健康狀況。因室內(nèi)空氣質(zhì)量差導(dǎo)致的一些健康影響包括對眼睛、鼻子、喉嚨的刺激、頭痛、頭暈和疲勞。二氧化碳 (CO2) 濃度可以指示室內(nèi)空氣質(zhì)量；隨著一個地區(qū)CO2濃度的增加，認(rèn)知能力會降低。如果將按需通風(fēng)控制設(shè)置為在事件觸發(fā)后開啟，則可以增加通風(fēng)。
結(jié)語
在從遠(yuǎn)程工作轉(zhuǎn)移到辦公室的過程中，對衛(wèi)生和健康的重新重視會給設(shè)施管理帶來獨特的挑戰(zhàn)。智能建筑需要繼續(xù)監(jiān)測空氣質(zhì)量、濕度和照明，另外還要增加社交距離監(jiān)測。員工和訪客社交距離監(jiān)測系統(tǒng)目前有售，如Analog Devices (ADI) EagleEye? Trial Kit或Texas Instruments (TI) 占用檢測系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都有適當(dāng)?shù)膫鞲衅骱妥酉到y(tǒng)來保證我們在辦公室的安全和健康。
作者簡介
Christina Unarut于2015年加入貿(mào)澤。作為一名營銷工程師，她負(fù)責(zé)把控工業(yè)自動化等各種不同應(yīng)用中多條產(chǎn)品線的營銷方向。
Bonnie Baker是一位經(jīng)驗豐富的模擬、混合信號和信號鏈專家及電子工程師。Baker曾在行業(yè)出版物上撰寫并發(fā)表了數(shù)百篇技術(shù)文章和博客。她還是《A Baker's Dozen: Real Analog Solutions for Digital Designers》一書的作者，以及其他幾本書的合著者。在過去的職業(yè)生涯中，她曾擔(dān)任過建模、戰(zhàn)略營銷、IC架構(gòu)和設(shè)計工程師。Baker擁有亞利桑那州圖森市亞利桑那大學(xué)的電子工程碩士學(xué)位，以及北亞利桑那大學(xué)（亞利桑那州弗拉格斯塔夫市）的音樂教育學(xué)士學(xué)位。希望您喜歡閱讀Bonnie的作品，就像她喜歡分享她在職業(yè)生涯中學(xué)到的電氣知識一樣。
