从一颗雷达芯片到一台生命体征仪:飞睿 UWB 雷达的“一芯两用”

1. 产品概述

超宽带(UWB)雷达以非接触、可穿透、能感知微动与生命体征的特性,正在打开从存在感应到健康看护的新空间。飞睿智能围绕这颗雷达能力,形成了"一芯两用"的产品布局:底层是 FU5636A UWB 雷达传感器模组------一颗集成了射频、基带与处理器的 UWB 雷达 SoC,对外作为可量产的雷达核心;而在它之上,飞睿进一步推出了 IS100 生命体征探测仪,以 FU5636A 为雷达硬件、配合 FerryCIRVitals 上位机软件,构成一套完整的非接触式呼吸与心跳监测整机系统。本文先讲"芯"------FU5636A 模组的能力边界,再讲"机"------基于它开发的 IS100 能做什么。

2. FU5636A UWB 雷达传感器模组

2.1 核心优势

本模组基于超宽带(UWB)雷达实现,核心为单颗 UWB 雷达 SoC,可为多种场景提供低功耗、低成本的雷达感知方案。

(1)单芯片即可多人轨迹探测,成本优势明显

FU5636A 在单颗芯片内集成超宽带射频收发机、基带、高速 AD/DA、RFPLL 与 PMU,并内置 Cortex-M33 处理器,仅用一颗芯片即可完成运动目标检测、人体微小动作检测与心跳呼吸检测,无需多芯片堆叠,成本优势明显。

(2)厘米级测距,高分辨率

得益于 UWB 的宽带特性,模组测距精度达 0.15 米、角度精度 2°、最大感应距离 8 米、测角范围 ±60°,可实现厘米级精度的距离测量。

(3)呼吸探测距离优于 24GHz 毫米波雷达

相比 24GHz 毫米波方案,FU5636A 的呼吸探测距离更远,可显著降低呼吸误检率,在存在感应与睡眠看护中更可靠。

(4)睡眠检测三种部署,灵活落地

模组搭载成熟睡眠检测算法,拥有大量 PSG 数据库支撑并经多家医院实验测试,支持全本地化部署(睡眠分期准确率≥70%)、全云端部署(≥80%)与本地+云端混合部署(≥75%)三种方式,适配不同产品形态。

(5)抗干扰强、穿透性好

UWB 信号能量密度低,对窄带干扰不敏感,自身对其他设备的干扰也小;同时对塑料、木板、衣物等非金属遮挡具有一定穿透能力,安装更灵活。

2.2 典型应用场景

本模组面向存在感应与微动感知类应用:

  • 智能家居:感知人体存在与距离,上报结果供主控模组智能控制家电运行;
  • 智能商业:在设定距离区间内识别人体接近或远离,及时点亮屏幕并保持长亮;
  • 智能卫浴:智能马桶准确控制盖板自动开关;
  • 智慧照明:识别人体精确位置,用于感应灯、球泡灯等公共场所照明。

3. 基于 FU5636A 的 IS100 生命体征探测仪

3.1 系统组成

IS100 生命体征探测仪(FerryCIRVitals 系统)以 FU5636A 雷达模组(1 发 3 收 L 型天线阵,3.3 V 供电)为硬件核心,搭配运行于 Windows 10/11 的 FerryCIRVitals 上位机软件(绿色免安装单文件 exe),通过串口接收雷达输出的三路 CIR 原始数据流,构成一套完整的非接触式呼吸与心跳实时监测整机系统。

3.2 核心功能与优势

系统实时完成信号检测、L 型天线测角与三路融合谱分析,在同一界面呈现多项生命体征信息。

(1)非接触呼吸/心跳实时监测

无需贴肤,实时显示呼吸率与心率(BPM)大字读数、每秒刷新;有效测量范围呼吸 9.9--33 BPM、心跳 49--96 BPM。

(2)有人/无人三重判据,双门限防闪烁

基于呼吸显著度、心跳显著度与 3D 点云锁定三重判据判定人员状态;状态切换需连续两次确认(约 2 秒),有效避免误报闪烁。

(3)L 型双基线 3D 点云定位

采用 L 型天线阵干涉测角(方位+俯仰)与 CA-CFAR 检测,实时呈现目标空间位置并自动聚类锁定质心,直观反映人员在场。

(4)三视图诊断与 DAT 数据回放

提供距离剖面、距离-角度分布、距离-时间瀑布图三视图诊断;一键保存原始 DAT 数据,支持离线回放与二次开发。

(5)绿色免安装,开箱即用

Windows 单文件 exe,无需 Python 环境;配合 USB 转串口线即可运行,默认 20 Hz 帧率(软件支持 2--100 Hz 自适应),便于演示与现场采集。

3.3 典型应用场景

IS100 面向非接触生命体征监测与工程评估:

  • 卧室/客厅人员在位监测与呼吸心率看护;
  • 雷达算法联调、演示与验收测试;
  • 现场数据采集,用于离线分析与参数标定。

注:IS100 生命体征探测仪为生活场景参考与工程评估用途,非医疗器械,不用于医疗诊断、治疗或临床监护。

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