2月18日早上，成都市郫都区，中铁春台望康复养老照护中心洋溢着过年的热闹氛围。走进老人的房间，卫生间门沿上面新添了一个巴掌大小的“小白盒”，这是中心为监测老人意外跌倒而上的新设备。
确切来说，这是电子科技大学团队研发的一个基于先进毫米波感知技术的解决方案——毫米波感知设备，此前已在第三届天府科技云服务大会上亮相。
“小白盒”比我们平时上网用的调制解调装置还要小一点，同样“伸出”一根电线连着电源，但比后者还要“文静”，甚至连一点光都没有。监测老人意外跌倒，这个“白盒子”怎么实现的?
看技术：行业潜力大，实现高准确率、低误报率是关键
“小白盒”实际上是一个毫米波发射、接收器，运用了毫米波雷达感知技术。毫米波是指波长为1到10毫米的电磁波，具有全天时、灵敏度高、隐私安全等优势。近年来，毫米波雷达感知技术在民用领域进入了应用新阶段，智能驾驶、智慧康养和智能家居是主要发展方向。
业内人士分析，相较车载毫米波雷达市场近乎白热化的竞争，毫米波雷达进入智能家居和智慧康养领域时间不久，尤其是智慧康养潜力大、增长快，基于中国庞大的老年人消费群体，预计到2027年中国康养雷达市场规模或将增至59.2亿元，年复合增长率达到68%。
“尽管潜力巨大，但由于目前很多厂商缺乏自主创新能力，加上康养市场存在地域性、相对分散等特点，整体竞争格局还未形成，赛道上暂未出现龙头企业。”业内人士坦言。
作为全国首批几个探索该技术创新的团队之一，由电子科技大学教授崔国龙等专家组成的科研团队，从2016年起与国内多家头部企业合作，在取得技术突破的基础上，提出国产毫米波雷达技术产业化的规划，并于2021年成立成都多谱测探科技有限公司，对这一技术进行转化。
“这一技术入门不难，但要达到高水平很难，好比‘楼梯设在房间内’。”团队技术相关负责人贾勇说，由于雷达信号采集到的数据比较抽象，且带有相位，处理起来要求高、难度大，同时针对不同应用场景要求也不同。
“准确率、误报率是衡量这一技术的‘黄金标准’。”贾勇说，要实现高准确率、低误报率，主要依赖信号处理算法、数据处理方法、决策模型等因素，叠加场景、需求后难点不少——
譬如，如果老人在卫生间突发心绞痛，一般会扶着墙缓慢跌倒。短时间内，由于动作幅度较小，加上水流等因素干扰，毫米波感知可能出现监测不准、误报。
又比如，有客户要求在监测跌倒的基础上叠加生命体征监测功能。“以前这两个功能是分开独立存在的。”贾勇解释，呼吸、心跳等生命体征监测需要雷达在3米内进行感知，但跌倒监测要求雷达覆盖范围达到6米左右，“现在要调和一近一远，并实现合理联动，难度不小。”
为此，团队一边升级信号处理算法，不断优化分析，进行大量真实场景测试，提出业内领先的毫米波雷达全息智能感知技术;另一边结合具体场景和需求研发产品，在2023年11月推出基于这一技术的双模跌倒监测仪等多款毫米波感知设备。上述负责人介绍，“在监测老人跌倒、呼吸心跳、睡眠质量、获取室内人体的数量位置、姿态行为等多维信息方面拥有极高准确率，尤其跌倒监测准确率高达99%，误报率小于1%，达到国际先进水平。”
当前，团队95%以上为研发人员，具备从理论研究、技术研发、系统设计到产品研制的全链路创新能力，分别在成都和东莞布局生产制造。“如果说前期重积累，中期重投入，那么后期是重服务。”贾勇说，整个技术应用时间不算长，实践中会产生很多预想不到的问题。“我们还配有专门服务团队，及时解决应用中各种各样的问题。”
观应用：类似产品相继“诞生”，亟待出台行业标准
康养机构是老人生活聚集的地方，也是意外跌倒频发的地方，在毫米波感知技术进入康养领域之前，为监测老人意外跌倒，先后用过摄像头、红外线等产品。
“但二者存在不同程度的缺点。”中铁春台望康复养老照护中心负责人冯宇解释，摄像头存在可能侵犯老人隐私、不能覆盖卧室和卫生间等“盲区”的情况;红外线又对温度很敏感，洗澡导致房间温度升高就会产生误报，整体误报率很高，导致“狼来了”效应，不利于工作人员管理。
相比二者，基于毫米波雷达感知技术的产品不仅综合成本更低，且从频段出发来看，综合能力也更均衡。
“基于这些优势，不是应用该技术的产品去找市场，而是市场选择了产品。同时该技术与微波、红外、摄像头等系统的关系，不是替代而是互补。”成都多谱测探科技有限公司总经理徐严涛说，当毫米波感知设备监测到老人跌倒时，系统能及时把跌倒信息和生命体征情况传到工作人员的手表上，手表立即报警，工作人员根据信息迅速响应，为老人提供最快速的救助和帮助。
“试用将近三个月还没发生过老人跌倒的情况，这是我们最想看到的。”照护中心工作人员说，但一旦发生跌倒，这个设备也能让他们马上准确响应，不仅节省了平时巡查的人力，也算上了一重“保险”。
纵观全球市场，不少类似产品相继“诞生”：Sengled智能灯泡，使用雷达和多个灯泡组建的mesh网络，对居住者进行看护，对跌倒事件进行探测和报警;谷歌推出Google Nest Hub智能音箱，利用内置的毫米波雷达感知睡眠时的四肢及身体摆动和呼吸时身体的上下起伏，对睡眠质量进行综合分析，监测呼吸状态;Aqara带来毫米波人体场景传感器FP2 ，能识别跌倒、睡眠、躺下、站立等多种姿态，当老人或小孩意外跌倒时能远程联动报警……
分析人士说，有些产品还叠加了语音、照明、手势、打电话等功能，这既是对原有功能的补充，也预示了未来的发展趋势，但整体成本也因此可能升高。
“我们不排除尝试附加功能，但今年将重点面向全国乃至全球市场的B端客户推广已有产品。”徐严涛说，目前多款产品已实现批量生产，并在多个养老机构开展典型示范应用，将在成都市郫都区多个养老服务点位全面铺开，同时收到了来自北京、江苏等地的订单。
但新产品大面积推开也面临着不小困难。
在业内人士看来，毫米波感知技术在智能康养领域发展5年多来，还处于探索阶段，产业形态没有完全固定，目前仍然缺乏行业标准，导致产品鱼龙混杂，不利于在康养场景大规模推广应用。
为进一步推动行业发展，多家厂商正在呼吁尽快制定行业标准。“我们也在积极向主管部门建言献策，主动推动和参与省市相关标准的制定，促进数字消费发展的同时，进一步扩大技术的应用场景。”徐严涛说。
|
