微型雷达的发展

雷达，是英文Radar的音译，利用发射无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为"无线电定位"。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

1864年麦克斯韦提出“电磁场理论”，并预见了电磁波的存在。1886年，赫兹首次通过实验证明了电磁波的发生，接收和散射等特性。到了1922年，“无线电之父”马可尼正式提出雷达这一概念至其后几十年的发展中，雷达多用于军事领域，特别是在军事侦察与预警方面。第二次世界大战中也发挥了巨大的作用。但在民用领域或者说在平常的生活中，我们却很少看到雷达的身影。提到雷达，大家肯定会想到巨型的天线，大圆盘般的接收器。笨重，昂贵，功耗大的标签也会加在它身上。然而，这种观念已经过时了。随着天线尺寸和和芯片的极度缩小，现有很多微型雷达已经面世。在可预见的将来，更多雷达设备会以微型器件的形式被开发出来。他们是物联网浪潮中重要的一个类传感器，带来一些全新的人机交互上的创新。逐渐地，步入寻常百姓家中，为我们的日常生活带来便利。

2015年的谷歌I/O大会上，谷歌发布了一款迷你雷达 project soli。它最大的亮点就是仅靠一块指甲大小的雷达传感器就可以识别空中很小的手势动作。因为它的面积很小，所以它可以很轻松嵌入任何电子设备中，如手表，手机，电视中。用户可以直接对嵌入soli的电子设备进行隔空控制。即使对小屏幕的设备，也可以实现精确控制。实现这项黑科技的核心为一套完整的小型雷达系统，负责雷达模块的谷歌工程师杰米表示：“这和蝙蝠的声呐系统或者探测战斗机的军用雷达并没太大不同。利用微型雷达可以捕捉到5mm波长级的手指运动，并用此来操作设备。” 先进的触觉算法结合高度集成的微型雷达芯片，填补了60 GHz雷达应用空白。

手势控制不仅仅是soli的唯一功能，苏格兰圣安德鲁斯大学的研究人员利用project soli微型雷达实现了物体识别并命名为“RadarCat”，它的原理与一般雷达相似，均是通过电磁波反弹来实现。但是，它的优势是它融入了新的算法，不仅能检测到外部对象，还能够根据内部结构对物体进行识别。从研究人员发布的视频来看，它能够准确的识别出空气，金属，塑料；还可以在Photoshop中直接识别并选择颜色色样。还可以将其安装到手机背面，精准的识别出人体部位，小臂，手指等。RadarCat 的研究人员表示，下一步计划是进一步提升其区分同类物体的能力，比如瓶里装的是可乐还是啤酒。
毫无疑问，Google的project soli 为雷达的应用带来了无限的可能性。它对于人机交互的意义是显而易见的。 对于智能手机来说，他可以识别出用户佩戴手套与否，来放大图标便于操控。或者检测手机是否落水，切断电源保护电池。在智能家居与物联网领域中，它也可做为一类重要传感器，识别你的手势，对整个家里的电器，窗帘等进行控制，让每个人都变成隔空控制物体的魔法师。在医学方面，手势识别还可以简化外科手术程序，并在医生操作时为其提供更好的信息，它还可以作为一个有效的工具来帮助残障人士识别物体，方便他们的出行。 在未来的无人商店中，它还可以作为自动结账机来识别顾客的各种商品。

总的来说，迷你雷达的应用还在发展的初期，它的未来有巨大的潜力。我相信，他会在方方面面改变我们的生活。我期待生活在一个充满微型雷达的未来世界里，成为一个懂得魔法的巫师。