Co je mmWave a jaký je rozdíl mezi 24GHz a 60GHz?

Milimetrový radar (mmWave Radar) je vysokofrekvenční rádiová technologie, která pracuje v rozsahu frekvencí od 30 GHz do 300 GHz, zařazená jako extrémně vysoká frekvence (EHF) a velmi vysoká frekvence (VHF). Ve srovnání s tradiční Wi-Fi technologií, která má maximální pracovní frekvenci 6GHz, mají milimetrové vlny kratší vlnovou délku a vyšší rychlost přenosu dat, což poskytuje významné výhody v různých high-tech aplikacích. Přenosová vzdálenost milimetrového radaru je však omezená, hlavně kvůli atmosférické absorpci.

Charakteristiky milimetrových vln

⚡ Milimetrový radar má velmi vysokou přenosovou rychlost a dokáže přenášet velké množství dat v velmi krátkém čase. 🚗 Tato schopnost činí milimetrový radar široce využívaným v mnoha oblastech, včetně autonomní řízení, chytré řízení dopravy, lékařské monitorování, a hodnocení kvality ovzduší. 📶 Nicméně díky kratší vlnové délce je milimetrová technologie náchylnější k překážkám ve srovnání s radarem nižší frekvence, což může ovlivnit kvalita signálu. 🔍 Proto je výběr vhodného milimetrového frekvenčního pásma a aplikačního scénáře obzvláště důležitý.

Rozdíly mezi 24GHz a 60GHz milimetrovými radary

Charakteristiky frekvence⚖️

24GHz:

Vlnová délka: Přibližně 12,5 milimetru.
Průniková schopnost: Silná, schopná pronikat překážky jako déšť, mlha a listí, což ji činí vhodnou pro venkovní prostředí.
Detekční dosah: Dokáže detekovat objekty na vzdálenostech od 20 metrů do 200 metrů, vhodné pro potřeby dlouhodobé detekce.
Příklad: Na dálnicích může 24GHz milimetrový radar v reálném čase sledovat rychlosti vozidel a tok dopravy, poskytující klíčovou datovou podporu pro systémy řízení dopravy.

60GHz:

Vlnová délka: Přibližně 5 milimetrů.
Průniková schopnost: Funguje špatně za deštivých nebo vlhkých podmínek, s relativně omezenými průnikovýma schopnostmi.
Detekční dosah: Maximální efektivní detekční dosah je obvykle mezi několika metry až několika desítkami metrů (obvykle do 10 metrů), vhodný pro krátký dosah.
Příklad: V domácích bezpečnostních systémech může radar milimetrových vln na frekvenci 60 GHz přesně sledovat pohyb osob v místnosti a upozornit v okamžiku vniknutí.

Scénáře použití💡

24GHz:

🚦 Monitorování dopravy: Používá se k detekci rychlosti vozidel, sledování dálnic a analýze dopravního toku. Například při řízení městských semaforů může radar milimetrových vln na frekvenci 24 GHz dynamicky upravovat časování světel pro optimalizaci dopravy a snížení zácp.
🚍 Automobilový radar: Používá se v adaptivním tempomatu, varování před kolizí a systémech detekce mrtvého úhlu. Například při chytré jízdě mohou vozidla vybavená radarem milimetrových vln na frekvenci 24 GHz automaticky upravovat rychlost, aby udržela bezpečnou vzdálenost od vozidla vpředu.
🌧️Vesmírný a geodetický průzkum: Použití radaru milimetrových vln na frekvenci 24 GHz pro detekci terénu a monitorovací úkoly pomáhá efektivně shromažďovat data o terénu na podporu sledování přírodních katastrof a městského plánování. Například při monitorování povodní mohou vesmírné systémy využívat radar milimetrových vln k posouzení aktuální hladiny vody a předpovědi katastrof.

60GHz:

🔄 Vnitřní monitorování: Poskytuje přesné snímání prostředí pro sledování davu a bezpečnostní systémy. Například ve velkých nákupních centrech může radar milimetrových vln na frekvenci 60 GHz sledovat pohyb návštěvníků, optimalizovat umístění obchodů a uspořádání produktů.
🏡Chytré domy: Používá se pro sledování osob a rozpoznávání pohybu, vhodné pro domácí automatizaci a chytré asistenty. Například radar milimetrových vln na frekvenci 60 GHz může rozpoznávat pohyby členů domácnosti a upravovat osvětlení a klimatizaci pro optimální pohodlí.
🏥Lékařské monitorování: Může být použito pro sledování zdraví, včetně tepové frekvence a detekce dechové frekvence. V nemocnicích může radar milimetrových vln na frekvenci 60 GHz nepřetržitě sledovat životní funkce pacientů, poskytovat lékařskému personálu důležitá zdravotní data a upozorňovat je v případě anomálií.

Výhody a nevýhody

24GHz:

👍 Výhody: Silné průrazné schopnosti vhodné pro různá prostředí; detekce na dlouhé vzdálenosti, zejména vhodná pro venkovní aplikace. Dokáže udržet stabilní výkon v složitých a proměnlivých povětrnostních podmínkách.

❓ Nevýhody: Nemusí dosahovat tak dobrých výsledků jako 24GHz v zobrazování s vysokým rozlišením; relativně nižší rychlosti přenosu dat nemusí být ideální pro aplikace vyžadující extrémně vysokou šířku pásma.

60GHz:

👍 Výhody: Vysoké rozlišení a přesnost, s vyššími schopnostmi zpracování dat. Zvláště vhodné pro aplikace vyžadující rychlou odezvu a vysokou šířku pásma, jako je streamování videa ve vysokém rozlišení a analýza dat v reálném čase.

❓ Nevýhody: Slabší průraznost, což jej činí méně vhodným pro složité venkovní prostředí, a výrazně ovlivněný povětrnostními podmínkami.

Závěr

Díky svým přesným detekčním schopnostem a široké škále použití se milimetrový radar stává klíčovou technologií zájmu v moderním technologickém světě. Při výběru vhodného frekvenčního pásma milimetrového radaru je nezbytné zvážit specifické požadavky aplikace. Milimetrový radar 24GHz je vhodnější pro venkovní scénáře, kde jsou potřeba delší detekční vzdálenosti a silná průraznost, zatímco milimetrový radar 60GHz poskytuje vyšší rozlišení a rychlejší zpracování dat v interiérových aplikacích. Jak technologie pokračuje ve vývoji, milimetrový radar nepochybně bude hrát stále důležitější roli v budoucnosti inteligentních společností.