亞毫米級精度！全球首款毫米波手勢識別SoC發布：它先用了
11月11日下午，主題為「人機交互·領航未來」的「2021智微科技·開酷科技聯合新品發布會」在深圳召開。
在此次發布會上，智微科技聯合旗下的開酷科技，發布了全球首款基於毫米波技術的非接觸式懸浮手勢控制晶片K60168系列。
手勢識別技術的新機遇
眾所周知，在PC時代及功能機時代，人機交互模式主要是基於物理按鍵，但是到了智慧手機時代，人機交互模式就進入了觸控時代。而隨著AIoT時代的到來，開始出現了很多新的交互方式，比如語音識別、手勢識別等。
相對於觸控技術來說，語音識別和非接觸式手勢識別技術都是非接觸式人機交互技術，可以在不接觸設備的情況下，遠距離實現人機交互，更為的方便和快捷。
隨著近年來智慧音箱一類設備的火爆，語音識別已經是目前AIoT市場比較常見的一類人機交互方式，相比之下手勢識別技術此前主要被應用在體感遊戲、AR/VR等一些領域。
不過，在近兩年的新冠疫情影響之下，手勢識別技術開始被應用到了更多的領域，特別是隨著近期「元宇宙」概念的火爆，也給手勢識別技術市場帶來了新的機遇。
基於毫米波雷達的手勢識別技術有何優缺點？
所謂手勢識別，是指通過對於用戶自然地利用手指、手腕和手臂動作的識別，來了解用戶的交互意圖，其具有更廣闊的交互空間、更高的靈活度和更好的交互體驗等特點。
手勢識別依據不同的感知技術可以分為四大類：
第一種，是基於電腦視覺技術。
主要是利用2D/3D攝影機＋手勢識別演算法來實現。其優勢是現有的技術方案都比較成熟，但是2D攝影機易受環境光、重疊干擾影響，且缺乏景深資訊，而3D攝影機雖然能夠獲取景深資訊，受環境光影響小，但是體積、成本和功耗更高。
第二種，是基於超聲波技術。
但是這類方案解析度較差，易受環境溫度影響，另外使用的MEMS技術現階段難以量產。
第三種，是基於微波技術。
雖然微波擁有不受光線、雜訊、環境的影響，能夠穿透大部分材料等優勢，但是其本身也存在著衰減、多徑、碰撞等問題，而且目前微波頻段幾乎已被佔據，會有比較大的干擾。
第四種，是基於毫米波雷達技術。
毫米波雷達擁有頻率高、波長短、精度高等特性。比如，可穿透材料進行訊號傳輸，所以可以隱藏在設備外殼內；毫米波雷達還可以獲取3D景深資訊；由於採用的是短波長，所以天線也可以做的很小，集成在封裝內，使得系統設計可以更加小巧；而且60GHz毫米波雷達擁有高達7GHz的頻寬，可以實現亞毫米級的解析度，所以能夠辨識非常輕微的動作，可以在物體移動或者是手勢變化時，給予一些更精準的回饋。
當然毫米波雷達也存在著容易被空氣吸收而衰減的問題，這也使得它主要適用於近距離的手勢識別。
如果採用定向天線，則可避免干擾，使得傳播穩定可靠，並克服傳輸距離限制。
早在2016年，Google就推出了基於毫米波技術的Project Soli手勢識別方案。TI和英飛凌也都有推出過可以用於手勢識別的毫米波雷達晶片。
不過當時的基於毫米波雷達的手勢識別解決方案系統設計複雜性高，毫米波雷達晶片、天線、計算單元、演算法等等都是離散式的，甚至推理任務需要發送到雲端處理再返回終端設備，且來自不同的供應商，整體的整合開發難度高，模組的體積較大，功耗和成本也比較高。因此，這也使得基於毫米波雷達手勢識別方案遲遲未能真正的大規模落地商用。
開酷科技推出全球首款毫米波手勢識別SoC
針對此前毫米波手勢識別方案存在的一系列問題，智微科技攜旗下的開酷科技通過數年時間的自研，掌握了其中關鍵的毫米波雷達、AI演算法、AI加速器和天線設計技術，並且將這些關鍵器件通過SiP技術集成在了一起，極大的降低了方案設計的複雜度、縮短了開發流程、簡化了驗證流程、節省產品成本，降低了毫米波手勢識別的進入門檻。
具體來說，開酷科技K60168系列將毫米波雷達（1發3收）、MCU、人工智慧演算法、人工智慧加速器、數字訊號處理器、天線都通過SiP技術高度集成在了一個封裝里，整個封裝尺寸非常的小巧。
特別需要指出的是，在以往的方案中天線設計決定系統設計複雜度與量產時間，而開酷科技通過AiP技術將天線與晶片集成於封裝內，實現系統級無線功能，兼顧了天線性能、成本及體積。
據介紹，開酷科技研發的毫米波手勢識別晶片K60168系列基於成熟的CMOS製程，採用FMCW毫米波雷達技術，支援1D 、2D和3D位置追蹤，可以實現1-30cm的識別距離，近距離識別精準可以達到亞毫米級別，而且所有的計算都是在感測器端，其中就包括了專為AI計算設計的硬體單元，這也使得手勢的識別推理計算都是在這一顆AiP晶片上完成，大幅降低了響應時間，可以控制在50ms以內。
在功耗方面，由於整個晶片採用了高集成度的SiP封裝，整個晶片的體積非常的小，整體的功耗也得到了很好的控制，工作模式下功耗為24mW，待機模式下功耗為1mW，閑置模式下功耗僅0.2mW。
開酷科技K60168系列已率先進入TWS耳機市場
目前，開酷科技推出的K60168系列有兩個規格，其中K60168-M只有6.0mm x 3.9mm×1.3mm，K60168-P也僅有6.0mm×6.5mm×1.6mm，可以說體積是非常的小巧，這也使得它可以非常方便的集成到內部空間本就非常有限的智慧手機、智慧手環/手錶、AR眼鏡、TWS耳機等產品當中。
智微/開酷科技營銷業務中心副總經理林明正表示，由於開酷是毫米波手勢識別市場新入局者，同時晶片產品前期投入較大，必須要有足夠的出貨量才能夠覆蓋成本，所以先將目標市場鎖定在出貨量比較大的TWS耳機市場。
△基於開酷K60168系列的支援懸浮手勢控制的頭戴式無線藍牙耳機
△基於開酷K60168系列的支援懸浮手勢控制的入耳式無線藍牙耳機
△基於開酷K60168系列的支援懸浮手勢控制的無線藍牙耳機的操控方式
另據林明正透露，目前除了TWS耳機市場之外，開酷的毫米波懸浮手勢控制方案還會向智慧手機、智慧手環/手錶、AR眼鏡等市場進行開拓。
林明正強調：「我們是晶片廠商，我們提供的是晶片，我們不會具體的來定義我們的晶片要應用在哪些產品上，這些都是交由驊訊電子、四季宏勝等我們的合作夥伴來做的。」
對於開酷的毫米波懸浮手勢控制方案是如何定價的問題，林明正表示，「目前我們的產品才剛剛推向市場，綜合的成本肯定不會太低，只有當出貨量達到一定的量級之後，才會將成本攤薄。所以目前主要還是會被應用在一些中高端的產品上。對於客戶來說，我認為我們的技術方案能夠為他們的產品帶來更好的用戶體驗，從而能夠獲得更高的收益。」
