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在剛過去的CES 2022，也就是全球最大的消費(fèi)電子展上，CTA( Consumer Technology Association)正式宣布全新的工業(yè)及民用雷達(dá)系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)Ripple，以期進(jìn)一步推動民用小雷達(dá)(tiny radar)的開發(fā)互通性(interoperability )以及在工業(yè)，車載，醫(yī)療等領(lǐng)域的大范圍普及。這項(xiàng)工作表面由CTA主持，但背后辛苦干活，開展實(shí)質(zhì)性工作的則是科技巨頭，Google。
那么問題來了，Ripple到底是啥，為什么CTA在這個時間點(diǎn)宣布Ripple，Ripple目前進(jìn)展如何，Ripple對整個民用雷達(dá)產(chǎn)業(yè)可能產(chǎn)生哪些影響等等。我拋磚引玉，嘗試分享一些我的理解。咱們開始第一個問題。
Ripple是什么？
Ripple就是漣漪，這個問題簡單，不會的查下辭典就好了，好，下一個問題。
要說清Ripple是什么，咱們先來段鋪墊，時間回到2015年，在當(dāng)年的Google I/O大會上，Google正式發(fā)布其ATAP部門雷達(dá)研究及工程化的最新成果，Project Soli。
為何推出Soli？
與孕育Waymo的Google X實(shí)驗(yàn)室有所不同，ATAP更注重移動便攜設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新，并且是面向產(chǎn)品化而非僅僅工程研究。人機(jī)交互（HMI）是移動便攜設(shè)備的創(chuàng)新高地，其中的設(shè)備傳感器又是交互基礎(chǔ)，ATAP覺得視覺，聲波，紅外什么的研究已經(jīng)很多了，而且目前這些傳感方式各有各的問題，干脆在移動端引入一種全新的傳感方式吧，ATAP希望這是一種全新的人機(jī)接口，不犧牲隱私為前提。低處理負(fù)荷，高精度，低功耗，小型化等等優(yōu)勢。
就這樣，在軍事領(lǐng)域大放異彩的雷達(dá)技術(shù)走向民用移動設(shè)備端，Google邁出了第一步。
▲ Project Soli Radar Evolution
2015年發(fā)布后，Google進(jìn)行了小范圍的SDK release和更多的測試，并且與infineon合作，將Soli雷達(dá)芯片化。而在次年的Google I/O 2016上， 正式推出低功耗，小尺寸Soli芯片，以便植入智能手表，手機(jī)等移動設(shè)備。這是Soli雷達(dá)項(xiàng)目的高光時刻。
▲ Project Soli Chip
ATAP的Soli項(xiàng)目先期主要還是以手勢識別為主。當(dāng)然過程中攻克了諸多技術(shù)難題，比如360° Sensing，基于機(jī)器學(xué)習(xí)，Soli能夠從各個角度感知人員手勢，而非特定角度。
學(xué)界基于該芯片評估版發(fā)布的應(yīng)用范圍則要寬廣很多，也很有趣，比如基于Soli隔空彈琴什么的，IEEE上有相當(dāng)多的論文，有興趣的可以看看。
2019年，Google推出搭載Soli芯片的Pixel 4，借助Soli實(shí)現(xiàn)諸多隔空操作體驗(yàn)。當(dāng)然市場反饋不及預(yù)期，在后來的Pixel手機(jī)再未搭載Soli。但Google堅信技術(shù)絕對是個好技術(shù)，可能場景沒找對？有更多場景可以發(fā)掘。
這不2021年，Soli再次回歸，搭載Soli的Nest Hub2用于睡眠監(jiān)測，Google在睡眠監(jiān)測方面也是費(fèi)了不少心思，有興趣可以看看Google 技術(shù)博客。
▲ Google Nexus Pixel 4
接下來的發(fā)展就是文章開頭的一幕，CES 2022 CTA正式公布了開源雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)Ripple。目前成員包括 Aptiv, Blumio, Ford, Google, Infineon, NXP, 和Texas Instruments。
Google希望將自己多年的民用雷達(dá)技術(shù)打造成不依賴于硬件平臺的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。某種程度上說，Ripple是Project Soli項(xiàng)目的延續(xù)，Google覺得獨(dú)樂樂不如眾樂樂，大家一起玩，在這個移動優(yōu)先，萬物互聯(lián)的時代，推動新型雷達(dá)傳感技術(shù)普及。
Ripple為何此時公布？
正如前述，宏觀大氣候?qū)用?，國家的政策鼓勵支持，?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/5G/">5G為支撐的萬物互聯(lián)，由數(shù)據(jù)，算力，算法支撐的AI技術(shù)，以及蓬勃發(fā)展的大數(shù)據(jù)技術(shù)都到了一定的成熟階段。這些政策以及基礎(chǔ)設(shè)施的逐步成熟是民用雷達(dá)技術(shù)走向普及的先決條件。
微觀小氣候?qū)用妫捎谛酒?，算法，生產(chǎn)制造等方面的厚積薄發(fā)，毫米波雷達(dá)技術(shù)正處于歷史發(fā)展的最好時期。并且不管是在車載領(lǐng)域還是民用工業(yè)領(lǐng)域，大量的智能化需求如潮水般涌來。比如Telsa將部署智能座艙雷達(dá)，以實(shí)現(xiàn)兒童遺留檢測。Amazon也將使用60GHz雷達(dá)在自家Echo上實(shí)現(xiàn)睡眠監(jiān)測。也有廠商將雷達(dá)植入TWS耳機(jī)實(shí)現(xiàn)手勢操控。再比如雷達(dá)支持無創(chuàng)健康監(jiān)測功能；監(jiān)測家中年邁老人可能發(fā)生的跌倒等等，這些都是面向消費(fèi)者的新產(chǎn)品和服務(wù)。
由此可見，雷達(dá)正蓬勃發(fā)展。
但是快速發(fā)展所引發(fā)的問題也是存在的，比如，目前的RFIC廠商比以往任何時候都要多，真的是百花齊放，百家爭鳴，各家平臺都有自己的軟硬件標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。對于開發(fā)者來說，從一個平臺遷移至另一個平臺無疑是痛苦的；對公司來說，無疑增加了研發(fā)成本；對行業(yè)來說，也影響了雷達(dá)普及。其實(shí)還有一個群體，就是哪些對雷達(dá)射頻沒有深入認(rèn)識，但也想玩雷達(dá)應(yīng)用，解決實(shí)際場景問題的群體，有沒有類似arduino那樣適合創(chuàng)客的開發(fā)平臺，目前還沒有。
借著行業(yè)快速發(fā)展的東風(fēng)，帶著解決上述問題的使命，Ripple在這個時間點(diǎn)推出不足為奇了。
Ripple目前的進(jìn)展
Ripple是開源的，在Github上有其倉庫，目前還在建設(shè)，只有一些必要的API文件，有興趣可以關(guān)注。
Ripple對民用雷達(dá)產(chǎn)業(yè)影響
我認(rèn)為Ripple的工作可能主要包含兩方面，即RF側(cè)以及基帶算法。1 RFIC本質(zhì)可以看成是MCU的外設(shè)，由于RFIC的特殊性，包含對RFIC的使能，初始化，靜態(tài)配置，動態(tài)配置，診斷，校準(zhǔn)等。
那么Ripple的工作之一就是給出這些功能的抽象API，這種API是封裝了各家硬件不同，也就是芯片商無關(guān)的硬件抽象層，可以類比于CMSIS?？梢韵胂?，以后如果你TI的板子用的膩了，換了infineon的板子，又恰巧在使用Ripple，你發(fā)現(xiàn)RF配置文件，不管在文件命名，函數(shù)接口命名，使用規(guī)范，配置方式都是于TI一致的。這無疑極大提升平臺遷移效率以及降低開發(fā)成本。試想，以后我開發(fā)雷達(dá)產(chǎn)品，都不需要管各家ic廠商芯片差異性，只要學(xué)習(xí)統(tǒng)一API就可以了。
Interoperable software libraries: With standardized calls, software libraries can work across various radar hardware implementations, ensuring reusability and easier firmware upgrades.https://cta.tech/ripple.
2 基本通用算法庫，包含手勢（hand gesture），空間占用（occupancy），生命體征（vital signs）,跟蹤計數(shù)（tracking&counting）等。這些算法庫極有可能是開源的，都可以用于定制化開發(fā)。憑借Google在AI技術(shù)領(lǐng)域的積淀，這也將會極大促進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)技術(shù)在民用小雷達(dá)中的應(yīng)用。
以后，不管是同一應(yīng)用的不同平臺之間切換，還是同一平臺的不同應(yīng)用定制開發(fā)都將變得更簡單更順滑。
是的，Google在做一個平臺， 框架都開源，你在上面做各種擴(kuò)展應(yīng)用，讓學(xué)生、初創(chuàng)公司、學(xué)者，創(chuàng)客和研究人員更容易使用雷達(dá)。
TI降低整個車載雷達(dá)行業(yè)的開發(fā)門檻，無數(shù)初創(chuàng)公司借此給行業(yè)添磚加瓦。那么Google的Ripple框架又將進(jìn)一步雷達(dá)技術(shù)平權(quán)化，今后的雷達(dá)開發(fā)宛若arduino那般，不僅是初創(chuàng)公司，而且高校學(xué)生，乃至高中生都可以體驗(yàn)雷達(dá)開發(fā)的樂趣。這就是Ripple的意義所在。用什么軟硬件方案不再重要，找出符合需求的場景應(yīng)用才是生財之道。
人人都能享受雷達(dá)技術(shù)帶來的各種智能化。我個人覺得這是ti的雷達(dá)開發(fā)平權(quán)運(yùn)動之后又一次民用雷達(dá)領(lǐng)域重要里程碑。讓過去軍事上才運(yùn)用的雷達(dá)技術(shù)普及千家萬戶。
