同一个「6 米」,在不同口径下含义完全不同:动态目标 6 米、静态目标只有 4 米;同一台传感器侧装能追踪坐标、顶装就只判有没有人。这篇把参数背后的物理量讲透,方便你判断商家宣传的数字能不能落到自家房间。
24GHz 指的是雷达的载波频率,对应的空气中波长约为 12.5 毫米(3×10^8 ÷ 2.4×10^10)。这个波长既不像 2.4G Wi-Fi 那样「绕得开」小物体,也不像光那样完全被遮挡挡住,正好落在一个能穿透玻璃和木板、又能被人体的微小动作扰动的区间,这就是它被拿来做人存在检测的原因。
工作原理可以简化成三步:雷达持续发射一束电磁波;电磁波碰到人体后部分能量被反射回来;接收端把回波与发射信号做比较,得到频率差。目标与雷达之间只要存在相对运动,回波频率就会偏移,这就是多普勒效应,偏移量可写成 f_d = 2v/λ,其中 v 是目标相对雷达的径向速度,λ 是波长。速度越小,频移越小,但并不是零——这就是静止的人也能被识别的物理基础。
低功耗毫米波雷达可以捕捉呼吸、胸腔起伏等低于 0.5Hz 的微小动作,并据此识别是否有人存在。来源:米家人在传感器公开产品说明为什么这个频率范围内的信号能被识别出来,而不是被环境噪声淹没?关键在于系统看的不是单次回波的强度,而是一段时间内信号的周期性。静止的人体给出的是稳定、连续、周期规律的低频起伏;墙面、家具这些静止物体给出的是几乎不变的常数;风扇与窗帘给出的则是频率更高、节律更杂乱的变化。雷达算法把三类信号分离出来,就得到「有人静止」「无人」「有干扰物的运动」三种可区分的状态。
0.5Hz 指每秒低于半次的周期性变化。成年人的呼吸频率在安静状态下大约是每分钟 12~20 次,也就是 0.2~0.33Hz,正好落在 0.5Hz 以内;胸腔起伏的位移幅度在毫米量级,速度很慢但确实存在。雷达把这些缓慢的周期信号从噪声里提取出来,就能确认「有人而且还在呼吸」。
需要理解它的边界:如果有人长时间完全不动、呼吸也被厚被子或沙发靠背遮住,信号会被削弱甚至淹没在噪声里。所以厂商才会同时保留动态与静态两种检测口径,静态模式的距离上限明显更短。这也是为什么把传感器装得太远、正对遮挡物时,静止判定会变得不可靠。
视场角描述的是雷达「能看见」的角度范围,130 度意味着以传感器正面为中线,左右各约 65 度的扇形区域内的目标才可能被检测到。很多人算覆盖面积时把它当成一个圆,结果发现边缘位置不灵,原因就在这里:扇形在近处窄、远处宽,但边缘角度上的目标回波强度本来就低,有效距离会缩水。
| 距离 | 130 度视场的理论弧宽 | 实际可用的覆盖感受 |
|---|---|---|
| 2 米 | 约 4.3 米宽 | 小房间足够覆盖整个活动区 |
| 4 米 | 约 8.6 米宽 | 静态检测的距离上限附近,边缘开始不稳定 |
| 6 米 | 约 12.9 米宽 | 仅动态目标可靠,静止目标基本测不到 |
同一台设备给出两个距离数字,是因为动态与静态的信号强度差了好几个量级。人走动时回波幅度大、频移明显,容易识别,所以能做到 6 米;人静止时只剩呼吸级微动,信号弱,需要在更近的距离才能与噪声区分,于是上限压到 4 米。Pro 版的公开口径同样是动态最远 7 米移动追踪、静态最远 4 米侦测,规律一致。
| 模式 | 米家人在传感器 | 小米人在传感器 Pro | 信号强度差异 |
|---|---|---|---|
| 动态目标 | 6 米内 | 最远 7 米 | 回波幅度大,易与噪声区分 |
| 静态目标 | 4 米内 | 最远 4 米 | 只剩呼吸级微动,需更近距离 |
读参数的实用结论是:如果房间纵深超过 4 米且要在最远端判定「有人静止」,一台设备可能不够,需要在房间另一侧补一个,或者改用带分区能力的款式把两台设备拼成一个区域。选购时怎么算布点数量,可以看选购指南里的盲区补点部分。
红外传感器的元件是被动式的,只接收环境中的热辐射;雷达则自己发出能量再接收回来。这个差别带来三个直接后果:红外对温差依赖强,夏天室温接近体温时灵敏度会下降;红外无法穿透任何实体遮挡,被帘子挡住就失效;雷达能穿透非金属材质但会产生衰减与多次反射。理解这一点,就明白为什么两类产品在同一个房间里表现截然不同。
这个差别也决定了两者的排查方向完全不同。红外款出问题,先看有没有东西挡住视场、环境温度是不是接近体温、灵敏度是不是太低;雷达款出问题,先看视场内有没有运动物体、有没有强反射面、安装姿态是不是需要下倾。方向找错,调参数只会越调越乱。
还有一点值得说明:毫米波能穿透玻璃与木门,听起来像是优势,实际使用中反而是干扰来源。隔壁房间走动、门外走廊有人经过,都可能被穿透后的残余信号捕捉到,表现为「明明这间没人却亮了」。所以把传感器装在薄墙或玻璃隔断旁,往往不如挪到实心墙面上稳定。
雷达的误报不是玄学,多数能归到三类物理原因。第一类是运动物体被当成人体,风扇叶片、空调扫风、飘动窗帘、扫拖机器人、晃动的绿植都会产生与人体相近的多普勒特征。第二类是多次反射,电磁波在金属柜面、玻璃幕墙之间来回反射,形成距离与角度都错位的「虚假目标点」。第三类是安装姿态导致的近距离反射,主机没有下倾时,墙面的强反射会被算进有效范围。
| 误报原因 | 典型场景 | 处理办法 |
|---|---|---|
| 运动物体干扰 | 风扇、空调出风、飘动窗帘、扫地机 | 移动安装位置,划排除区,缩短检测距离 |
| 多次反射 | 金属柜面、大面积玻璃、镜面 | 避免正对反射面,改变安装高度与倾角 |
| 姿态不当 | 主机水平安装、正对墙面 | 按推荐 1.8 米高度并适当下倾安装 |
标准版只输出「有人/无人」这个二值结果,Pro 版还要输出人体在房间中的位置坐标,这就是它必须常供电的根本原因:算坐标需要持续扫描与更多的信号处理。有了坐标之后,Pro 版可以把房间划成最多 12 个分区,并给每个区设置不同属性——把沙发区设为静态侦测区,把房门位置设为出入口,把风扇所在位置设为干扰源。
| 分区类型 | 作用 | 典型用法 |
|---|---|---|
| 活动区 | 检测到有人移动即触发 | 灯光跟随、氛围灯启动 |
| 静态区 | 允许长时间的静止存在判定 | 沙发区、书桌位保持灯常亮 |
| 出入口 | 用于判断进出方向与快速离场 | 玄关灯、离家场景判定 |
| 干扰源 | 把已知干扰位置排除 | 空调出风口、风扇、飘动窗帘 |
坐标能力也有边界。侧装条件下官方给出的最大理论坐标误差约 0.5 米,且顶装时会失去坐标追踪,退化成只判有人无人。用它区分大区域是合理用法,别指望它做精细的位置识别。分区怎么划才实用,在使用保养里给了具体操作顺序。
指雷达载波的频率,对应空气中的波长约 12.5 毫米。这个波长既能穿透玻璃、木板等非金属材质,又能被人体的微小动作扰动,因此适合用来做人体存在检测。频率越高波长越短,分辨细节的能力越强但穿透和覆盖能力越弱。
因为人体始终在呼吸。胸腔起伏的位移在毫米量级,频率约每分钟 12~20 次,折合 0.2~0.33Hz,落在公开口径所说的 0.5Hz 以内。雷达靠回波的多普勒频移提取这种周期性微动,从而确认目标存在。人如果被厚被褥完全包裹或距离超出静态检测上限,信号会被削弱,判定就不再可靠。
因为两种状态的回波强度差很多。人走动时回波幅度大、频移明显,容易与背景噪声区分,距离可以做得更远;人静止时只剩呼吸级微动,信号弱,必须在更近的距离才能稳定识别,所以上限被压到更短。Pro 版的公开口径同样是动态最远 7 米、静态最远 4 米,规律一致。
视场角描述的是能「看见」的角度范围,不是一个固定面积。130 度意味着以正面为中线左右各约 65 度的扇形,弧宽随距离增加:2 米处约 4.3 米宽,4 米处约 8.6 米宽,6 米处约 12.9 米宽。边缘角度上的目标回波较弱,有效距离会缩水,所以应把主要活动区放在中线附近。
最常见是运动物体干扰,风扇、空调扫风、飘动窗帘、扫拖机器人、晃动的绿植都会产生类似人体的多普勒特征;其次是金属柜面与大面积玻璃造成的多次反射,会形成虚假目标点;再就是安装姿态不当,主机水平安装且正对墙面时,强反射会被算进有效范围。处理顺序是先挪位置,再调参数。
Pro 版不只输出有人/无人,还持续输出人体在房间内的坐标,因此可以把房间划分成最多 12 个区域,并给每个区域设置属性:活动区按移动触发、静态区允许长时间静止存在、出入口用于判断进出、干扰源用于屏蔽已知干扰位置。它依赖 24GHz 雷达持续扫描,所以必须常供电。