全球首款毫米波手势识别SoC发布：基于毫米波雷达的手势识别技术有何优缺点?

在计算机科学中，手势识别是通过数学算法来识别人类手势的一个议题。手势识别可以来自人的身体各部位的运动，但一般是指脸部和手的运动。用户可以使用简单的手势来控制或与设备交互，让计算机理解人类的行为。其核心技术为手势分割、手势分析以及手势识别。

手势识别是计算机科学和语言技术中的一个主题，目的是通过数学算法来识别人类手势。 手势可以源自任何身体运动或状态，但通常源自面部或手。 本领域中的当前焦点包括来自面部和手势识别的情感识别。 用户可以使用简单的手势来控制或与设备交互，而无需接触他们。姿势，步态和人类行为的识别也是手势识别技术的主题。手势识别可以被视为计算机理解人体语言的方式，从而在机器和人之间搭建比原始文本用户界面或甚至GUI(图形用户界面)更丰富的桥梁。 [1] 手势识别使人们能够与机器(HMI)进行通信，并且无需任何机械设备即可自然交互。 使用手势识别的概念，可以将手指指向计算机屏幕，使得光标将相应地移动。 这可能使常规输入设备(如鼠标，键盘甚至触摸屏)变得冗余。

11月11日下午，主题为“人机交互·领航未来”的“2021智微科技·开酷科技联合新品发布会”在深圳召开。在此次发布会上，智微科技联合旗下的开酷科技，发布了全球首款基于毫米波技术的非接触式悬浮手势控制芯片K60168系列。

众所周知，在PC时代及功能机时代，人机交互模式主要是基于物理按键，但是到了智能手机时代，人机交互模式就进入了触控时代。而随着AIoT时代的到来，开始出现了很多新的交互方式，比如语音识别、手势识别等。

相对于触控技术来说，语音识别和非接触式手势识别技术都是非接触式人机交互技术，可以在不接触设备的情况下，远距离实现人机交互，更为的方便和快捷。随着近年来智能音箱一类设备的火爆，语音识别已经是目前AIoT市场比较常见的一类人机交互方式，相比之下手势识别技术此前主要被应用在体感游戏、AR/VR等一些领域。

毫米波作为下一代5G无线通信技术，可大幅度提高无线网络速率。例如，运行在60 GHz频段的IEEE 802.11ad支持高达6.7 Gbps的数据传输速率，而其演进标准IEEE 802.11ay将提供20Gbps的数据传输速率。

因此，毫米波无线电有望使无线网络接入进入到multi-Gbps时代。

在可预期的未来，毫米波无线电模块将会被广泛安装在手机、可穿戴、智能硬件或更广泛的物联网设备上，成为一种主流的通讯技术。

毫米波的优势

除了超高速无线传输，毫米波的短波长、大带宽、有向波束等特点，也使得高分辨率、高健壮性的人员手势感知成为可能。

并且，相比于其他方法，毫米波感知具有其独特的优势。

比如，声波手势识别方法在周围嘈杂的时候面临干扰影响，准确度会大幅度降低。

基于可见光图像分析的手势识别在周围环境在弱光或无光的环境下，其准确率将会比较低。同时，图像分析的手势设备设计到严重隐私泄露问题，不便于其普适部署与使用。

更重要的是，毫米波无线电可穿透塑料等非金属类材料，因此毫米波模块可隐藏在手机等设备屏幕内部，对于手机外形设计意义重大。

使用毫米波技术，能够提供更智能、便捷、有趣人机交互体验。

例如手势拍照，用户可以在空中做出特定手势来控制手机相机的焦距调整、放大、缩小等操作。

类似地，毫米波手势识别可应用在手机音量控制、手机解锁;也可应用于更自然的界面交互，比如在屏幕上方凌空左/右/上/下滑，查看上一个/下一个应用，返回桌面及进入多任务。也可以在屏幕上方上滑，或多指捏合，进入多任务或某特定模式。

又比如识别用户在手机的边框附近操作，来执行特定按钮操作，如隔空滑页、调节视频音量和亮度、切换音乐、切换相机滤镜等。

不过，在近两年的新冠疫情影响之下，手势识别技术开始被应用到了更多的领域，特别是随着近期“元宇宙”概念的火爆，也给手势识别技术市场带来了新的机遇。基于毫米波雷达的手势识别技术有何优缺点?所谓手势识别，是指通过对于用户自然地利用手指、手腕和手臂动作的识别，来了解用户的交互意图，其具有更广阔的交互空间、更高的灵活度和更好的交互体验等特点。

2016年谷歌展示了超炫的雷达芯片——Project Soli。基于60GHz FMCW雷达来捕捉细微的手势动作，实现对硬件的操控。在展示视频中可以实现隔空操作智能手表，可以取代触摸屏隔空操控手机，可以取代触控板操作电脑，甚至已经有开发者实现隔空打字的功能!相比于当前流行的二维触屏系统，它的控制手势是三维立体的，所以显得更加直观，更加生动，再加上利用了“电磁波”这只看不见的手来操控，颇有些魔术效果。如今这套开发平台对普通开发者来说不再遥不可及，安富利北京射频实验室已经开发实现了基于英飞凌公司BGT60TR13芯片的硬件及软件算法一整套评估系统，便于客户快速的开发自己的产品，

为了实现5G，60GHz毫米波的研究成为世界多国瞩目的研究项目。三星、日本电信公司KDDI为此都做出了努力，不过，google的乱入，让这一切黯然失色。

为了实现5G，60GHz毫米波的研究成为世界多国瞩目的研究项目。三星连续突破毫米波(mmWave)局限， 日本电信公司KDDI最近更是提出了一个以內容为中心的网络构架技术，让60GHz频段与LTE网络协同工作，可将下载速率直线提升5倍。

不过，google的乱入，让这一切黯然失色。

今天的智能手机、平板、可穿戴设备都是触控的，能不能通过手势控制?我的意思是说，不用接触触摸屏，你只需要在空气中用指头划一划。这是来自google的颠覆式创新，这一切都是通过60GHz毫米波实现的。google的这一项目叫Project Soli，在今年的google I/O大会上，google向外界展示了这一技术。

据媒体报道，在日前举行的AWE大会中，高通证实已收购HINS SAS团队和其全资子公司手部追踪和手势识别供应商Clay AIR。Clay AIR是一家位于法国巴黎的手势追踪和手势识别公司，公司技术已经用于支持Nreal的AR眼镜及其他类似产品。实际上，Clay AI与高通的关系十分密切，并已就AR/VR交互进行过合作。高通曾指出：“变革AR与VR行业，以及为生态系统与客户提供支持依然是高通的首要任务，而Clay AIR的解决方案体现了这一点。像Clay AIR软件这样的创新正在迅速推动AR与VR行业为OEM，开发商和消费者开辟新的可能性。”

利亚德(300296)子公司虚拟动点OptiTrack为全球顶尖运动捕捉技术提供商。Facebook此前公布了一项手部追踪的新研究，该研究将能够帮助AR/VR用户在虚拟现实世界中实现无需真实键盘的全虚拟输入。该项目使用了高精度的手势追踪系统，这套系统由OptiTrack运动捕捉摄像机、定制的动捕手套及Motive运动捕捉软件等构成。