我很高兴能为CNX Software撰写我的第一次评论！这次，我们将深入研究Seeed Studio毫米波人体检测传感器套件，该套件利用了毫米波雷达的力量。我对这项技术特别感兴趣，因为它在智能家居方面具有潜力。因此，当CNX Software提供产品评论机会时，我毫不犹豫地抓住了这个机会。在接受了CNX Software的邀请后仅一周，套件就准时送到了我的家门口。以下是我对该产品及其替代现有运动检测产品的能力的初步发现。
开箱毫米波传感器套件
我打开了DHL的盒子，发现了精心包裹着的毫米波人体检测传感器套件。除了套件之外，我还发现了一个额外的惊喜：MR60FDA1 60GHz毫米波传感器 - 跌倒检测模块专业版。相比套件中包含的模块MR24HPC1，这个更高频率的模块拥有更好的分辨率，甚至增加了跌倒检测功能。然而，MR24HPC1 24GHz毫米波传感器 - 人体静态存在模块Lite更经济实惠（售价6.9美元），更适合检测较大的物体，如人类。值得注意的是，市场上还提供了各种选择，例如Socionext MN87900 24 GHz无线电波雷达模块，该模块在其指定区域内优先考虑人体检测。
毫米波传感器套件和MR60FDA1模块
传感器套件是一个矩形的白色塑料盒子，拿在手里感觉很结实。我发现里面有一个整齐排列的配件集合，包括一个USB Type-C数据线用于给设备供电/编程，一个菲利普斯螺丝刀，一袋螺丝用于将扩展板固定在盒子内，还有几个3M双面胶带垫用于将套件安装在墙上。乍一看，这就像一个电子爱好者的梦想，充满了DIY潜力。然而，当发现附带的螺丝刀无法拆卸螺丝孔盖时，出现了一个小麻烦。幸运的是，用另一个螺丝刀快速更换解决了这个问题。当我终于打开盒子时，我的印象转变为一种兴奋感，因为我发现了里面的组件。
毫米波人体检测传感器套件内部
作为处理器，一个Xiao ESP32-C3板被焊接到基板上。24GHz MR24HPC1模块插入头针脚，可以方便地与您选择的另一个毫米波传感器模块进行交换。这使得该套件的使用范围超出了人体检测的可能性。基板有空间连接额外的传感器，如温度或湿度模块，通过Grove模拟或I2C连接器。这就解释了为什么盒子的盖子上有3个小孔，用于环境传感器所需的空气进入。
FMCW雷达是如何工作的？
在了解传感器套件的细节和功能之前，让我们先探索一下底层技术：频率调制连续波（FMCW）雷达。与容易受到热量和距离干扰的PIR传感器不同，FMCW雷达使用高频无线电波（MR24HPC1模块上的金色条纹是其天线）以不同的方式观察事物。它是这样工作的：模块发送出连续的无线电波流，当这些波弹回物体时，它们会略微改变。这种“多普勒效应”告诉模块物体的速度和距离有多快多远。
通过使用多个发射器和接收器，可以应用先进的信号处理技术来识别特定的运动模式。因此，毫米波传感器在PIR传感器失效的情况下表现出色。它们不受阳光的影响，在明亮的条件下提供可靠的性能。它们还提供关于移动物体的距离和速度的精确信息，使它们非常适合智能家居应用。
Seeed Studio提供了各种毫米波雷达产品，每个产品具有不同的频率和处理软件，适用于特定应用。选择合适的模块取决于平衡关键因素：较高的信号频率意味着更高的检测分辨率但减少检测距离，而天线的数量和布置决定了视野范围。传感器套件中包含的MR24HPC1模块擅长检测正常生活空间内的人体运动。相反，MR60FDA1模块拥有基于垂直速度变化的跌倒检测专用固件，其理想应用是在浴室和其他安全关键区域。
Seeed Studio提供的毫米波传感器模块列表
产品详情
传感器套件提供了一个方便的起点来实验毫米波雷达技术，而不是纯粹的DIY。附带的Xiao ESP32-C3板已经预编程支持ESPHome和Home Assistant，可以轻松集成到您现有的智能家居系统中。对于那些寻求更多实践经验的人，该套件还提供了为Xiao ESP32-C3编写Arduino代码的机会。通过利用UART端口，您可以与其他毫米波雷达模块通信，解锁自定义项目的可能性。
毫米波模块及其连接器
Seeed Studio提供了两个毫米波传感器模块供用户使用。第一部分将重点介绍传感器套件中的MR24HPC1模块，因为我们想尝试将其与智能家居系统集成。第二部分将把MR60FDA1模块替换到传感器套件中，以探索需要多少Arduino编程技能。这两个模块在尺寸和连接性方面相同，因此是探索毫米波技术的简单选择。
尺寸 35 mm x 30 mm。
电源供应 4.5 – 6.0伏特。
UART端口速度 115,200 bps。
SWD（串行线调试）连接器用于固件编程。
毫米波模块连接
选择毫米波传感器模块时，主要考虑应该是模块的检测区域，这可以通过距离和检测角度来确定。
MR24HPC1模块提供以下规格：
检测范围：5米
水平检测角度：90度
垂直检测角度：60度
虽然其主要优势是价格低廉，但MR24HPC1模块仅限于基本读数，如距离、速度和运动。这与PIR传感器提供的功能重叠，例如监控商店内/外的人员、触发自动门或控制房间照明等。
使用毫米波传感器套件
该传感器套件包括小ESP32-C3模块作为其大脑。该模块支持WiFi和蓝牙通信，从而解锁物联网的应用程序。由于Seeed Studio预装的固件，该模块与著名的智能家居平台Home Assistant兼容，通过ESPHome插件实现。只需连接套件，我们就可以通过智能手机、平板电脑或其他连接设备的仪表板查看家庭活动的实时数据。
准备Home Assistant
Home Assistant就像您智能家居的积木。它是免费的开源软件，可让您连接和控制各种设备。因此，您不必为每个小工具使用不同的应用程序，而有一个中央枢纽。最好的部分是其强大的技术爱好者和小型企业社区创建了许多与Home Assistant兼容的东西。因此，您在智能家居设置中有很多选择。只需查看评论列表中的酷炫设备，看看它们如何与Home Assistant配对即可。
运行Home Assistant可以通过两种方式：购买预装有该软件的设备（如Home Assistant Green），或自己将其安装在服务器上。我选择了DIY路线，使用Raspberry Pi 400同时处理Home Assistant和ESPHome。这相当简单，因为Raspberry Pi Imager工具有一个专门的Home Assistant选项。只需选择SD卡，写入图像并将其推入Raspberry Pi 400即可。不过要耐心一点，下载和安装所有内容大约需要20分钟。
烧录SD卡用于Home Assistant
完成后，您可以通过两种方式检查安装情况：
Web浏览器：在地址栏中输入“homeassistant:8123”并按Enter键。
应用程序：为iOS或Android下载Home Assistant Companion应用程序并连接到您的Wi-Fi网络。
就这样！您的智能家居总部已经启动并运行，准备好进行定制，并且充满了酷炫的设备。下一步只是按照入职页面描述的程序进行操作。
Home Assistant的入职页面
添加ESPHome
要将毫米波传感器套件添加到Home Assistant中，我们需要将ESPHome用作使用ESP8266或ESP32芯片的DIY设备的翻译器。ESPHome作为Home Assistant的一个附加组件提供。无需额外的应用程序或设置。因此，通过Home Assistant的网络用户界面可以轻松添加和管理毫米波传感器套件和其他兼容设备。
ESPHome在Home Assistant中
要将毫米波传感器套件添加到Home Assistant中，只需将其插入带有附带USB电缆的适配器中即可。然后，检查以“mmwave-kit”为SSID的软件访问点是否弹出。接下来，使用计算机或智能手机连接到该网络。打开Web浏览器并在地址栏中输入192.168.4.1以访问并输入您的家庭Wi-Fi SSID/密码。一旦套件连接到同一网络，请使用ESPHome的网络界面将传感器套件添加到Home Assistant中。如果出现问题，只需使用“闪存固件”选项重置一切，然后重新启动Home Assistant即可。
mmWave传感器套件在Home Assistant UI中
在毫米波传感器套件在Home Assistant中工作后，您可以在设置>设备和服务中找到您的设备。
调整Home Assistant
激活毫米波传感器套件后，其组会自动添加到Home Assistant的仪表板中。单击“PRESS”会显示套件读取的一系列值，但要使其真正有用，可以自定义仪表板以显示特定的值。例如，“距离”读数分为“静态”（用于不移动的事物）和“运动”（用于任何移动的事物）。当我在套件前挥手时，运动距离在1-2秒内发生变化，并且准确度低至0.5米。
mmWave传感器在仪表板中
另一个很酷的读数是“运动能量”数字，显示某物周围有多少东西在移动。与其他运动探测器相比，这个读数非常敏感。我尝试缓慢挥手，数字从不到10跳到超过100。另一次试验是从两米远的地方摆动手指，也使仪表盘的指针大幅摆动。该套件的“视野”覆盖了侧面的广阔区域，正如MR24HPC1模块的技术规格所述。
我的第一印象
玩了几天毫米波传感器套件后，我有喜忧参半的感觉。对于大多数智能家居新手来说，它并不友好即插即用。将其连接到Home Assistant的仪表板可能会有些笨拙，并且需要一些技术知识才能完成。但对于DIY爱好者和高级智能家居建造者来说，这个套件可能是一个金矿。除了基本的移动检测功能外，它还提供了诸如“运动能量”读数和单独的静态/运动距离等功能，非常适合解决特定感测需求的问题。此外GitHub上的开源固件解锁了自定义的可能性，将此硬件转化为特定项目的独特工具。
