Hvorfor radar?
Radar var oprindeligt en militær teknologi, men kompakte millimeter-bølge (mmWave) chips fra Texas Instruments, Infineon og Acconeer har gjort det praktisk at bruge radar i hjemmebyggede projekter, smart-home og industri. Sammenlignet med IR, ultralyd og kamera har radar nogle unikke fordele:
- Virker i alle vejrforhold: regn, sne, tåge, støv og røg påvirker næsten ikke radar.
- Mørke ingen problemer: radar bruger ikke synligt eller IR-lys — virker lige godt i mørke som i lys.
- Ser igennem materialer: plast, glas, gips, træ og tynde vægge er gennemskuelige for radar (men IKKE metal).
- Detekterer mikro-bevægelser: mmWave kan detektere brystkasse-bevægelser fra respiration og hjerteslag.
- Måler hastighed direkte: Doppler-effekt giver hastighed sammen med afstand.
- Privatlivs-bevidst: i modsætning til kamera kan radar ikke "se" personer som billede — kun positions- og bevægelses-data.
Radar-frekvenser i udvalget
| Frekvens | Bølgelængde | Anvendelse |
|---|
| 24 GHz (K-band) | 12,5 mm | General afstand og bevægelse op til 20 m |
| 60 GHz | 5 mm | Person- og fald-detektion, vital-tegn |
| 77-81 GHz (mmWave) | 3,7-3,9 mm | Bil-radar, lang-distance liquid-level |
Højere frekvens giver mindre antenne, smallere stråle og højere opløsning — men kortere rækkevidde i tæt luft. Lavere frekvens går længere men giver mere "smear" i målingen.
Radar-modulations-typer
- Doppler: simpleste form. Måler kun hastighed via fase-skift fra bevægende objekter. Bruges i bevægelses-detektorer og hastighedsmålere.
- Pulsed: sender korte pulser og måler tiden indtil refleksion. God til afstand, men kompleks elektronik.
- FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave): sender kontinuerligt et signal hvis frekvens skifter lineært. Måler både afstand OG hastighed samtidigt. Den dominerende moderne teknologi.
- FSK (Frequency Shift Keying): simplere version af FMCW med to faste frekvenser.
Modeller i udvalget
24 GHz General Microwave Radar
- Microwave Radar 24 GHz, FMCW, 0,5-20 m, 3,3V TTL (SEN0306): K-band radar med isolerede sender- og modtager-antenner. UART-output 57.600 baud. 0,1 m nøjagtighed, 0,01 m opløsning, 10 Hz opdaterings-hastighed. Kan detektere flere mål samtidigt. Til bil-bakkeradar, automatisk dør-åbner, drone-altimeter, passager-flow-detektion og kollisions-undgåelse.
60 GHz mmWave Indoor Detection
- C1001 mmWave Indoor Fall Detection, 11 m (SEN0623): avanceret 60 GHz radar med to specielle modes:
- Fall Detection mode: point-cloud algoritme genkender menneske-positur. Detekterer fald, immobilitet og fysisk inaktivitet. Op til 11 m fra loft-montering 2,7 m over gulvet. 100° × 100° detektion-vinkel.
- Sleep Monitoring mode: tracker tilstedeværelse, respiration og hjerterytme på op til 1,5 m. Måler 10-25 åndedræt/min og 60-100 hjerteslag/min, kombinerer dem til en søvn-score.
Kompatibel med Arduino UNO, ESP32 og micro:bit. Bemærk: ikke et certificeret medical device — til hobby og non-medical brug.
80 GHz Liquid Level Radar (industri)
- mmWave 80 GHz Liquid Level, 40 m, UART (SEN0676): industri-grade 77-81 GHz FMCW radar med 4 GHz båndbredde. Med pre-installeret linse opnår den 3° beam-bredde. 5 mm nøjagtighed, 1 mm opløsning. Modbus protokol over UART. -45 til +85°C drift, vejr-resistent. Til:
- Smart water management: real-time flod-, reservoir- og grundvands-niveau.
- Urban infrastruktur: kloak-overløbs-alarm, regnvands-systemer.
- Katastrofe-forebyggelse: jordskreds- og oversvømmelses-station.
- Industri: kemikalie-tanke, spildevands-bassiner.
Berøringsfri og vedligeholdelses-fri — ingen probe i væsken, ingen korrosion, ingen kontaminering.
Hvilken sensor skal jeg vælge?
- Generel afstandsmåling 0,5-20 m, vejr-resistent: Microwave 24 GHz (SEN0306) — robust til alt vejr, multi-target-detektion.
- Smart-home tilstedeværelse-detektion (ser stillestående personer): C1001 60 GHz (SEN0623) — meget bedre end PIR fordi den kan se folk der bare står stille eller sover.
- Ældre-overvågning og fald-alarm: C1001 60 GHz (SEN0623) — privatlivs-bevidst alternativ til kamera, virker bag væg.
- Søvnsporing uden wearable: C1001 60 GHz (SEN0623) — placér ved sengen, mål åndedræt og hjerterytme natten igennem.
- Industri liquid-level i tank, brønd eller flod: 80 GHz mmWave (SEN0676) — 5 mm nøjagtighed over 40 m i alt vejr.
- Katastrofe-overvågning og oversvømmelses-alarm: 80 GHz mmWave (SEN0676) — Modbus-integration til SCADA-systemer.
- Bil-bakkesensor eller automatisk port: Microwave 24 GHz (SEN0306) — robust mod sne, regn og snavs der ville blokere ultralyd og IR.
Sammenligning — radar vs ultralyd vs IR-proximity vs LiDAR
| Radar | Ultralyd | IR-proximity | LiDAR |
|---|
| Påvirkes af mørke | Nej | Nej | Lidt | Nej |
| Påvirkes af regn/sne | Nej | Lidt | Ja | Ja |
| Påvirkes af tåge/støv | Nej | Lidt | Ja | Ja |
| Ser igennem ikke-metal | Ja | Nej | Nej | Nej |
| Detekterer stillestående | Ja (mmWave) | Ja | Ja | Ja |
| Måler hastighed direkte | Ja (Doppler) | Nej | Nej | Beregnet |
| Vital-tegn (åndedræt, puls) | Ja (60 GHz) | Nej | Nej | Nej |
| Pris | Mellem-høj | Lav | Lav | Mellem-høj |
| Bedst til | Vejr, vital, privacy | Lav-pris afstand | Kort hindring | Høj-præcision |
Programmering
- SoftwareSerial / HardwareSerial: til UART-baserede sensorer (SEN0306 og SEN0623).
- DFRobot_HumanDetection: officielt bibliotek til C1001 (SEN0623) med fall-detection og sleep-monitoring funktioner.
- Modbus-bibliotek: til 80 GHz liquid-level (SEN0676) — fx ModbusMaster eller SimpleModbusMaster.
- ESPHome: understøtter mange mmWave-sensorer (LD2410, HLK-LD1125 og lignende) direkte til Home Assistant.
- Home Assistant integration: mmWave-fald-detektion og tilstedeværelse er en af de mest populære use-cases for mmWave i smart-home.
Smart-home med radar — typisk setup
Mange Home Assistant-brugere opgraderer fra PIR til mmWave fordi mmWave kan detektere stillestående personer. Et typisk setup:
- Placér C1001 60 GHz (SEN0623) i loftet i rummet — typisk 2,5-2,8 m højde.
- Tilslut til en ESP32 med UART (SoftwareSerial eller hardware-UART).
- Brug ESPHome eller custom Arduino-firmware til at sende data via WiFi til Home Assistant.
- Definer "occupied" og "fall_detected" entity i HA.
- Opret automation: lys tænder ved presence, automatisk alarm ved fall.
Begrænsninger ved radar
- Ser ikke gennem metal: aluminium-folie, metal-vægge, mursten med stålarmering blokerer signalet.
- Refleksion fra metal-genstande: køleskabe, gardin-stænger og lignende metal kan give falske detekteringer. Justér detection-zone.
- Lavere opløsning end LiDAR: radar kan ikke se objekter med samme detalje-niveau som LiDAR.
- Multipath-fejl: i små rum kan signaler reflektere flere gange og forvirre sensoren — kalibrér med rummets specifik geometri.
- Strømforbrug: mmWave bruger typisk 100-300 mA — ikke ideelt til batteri-projekter med årevis af levetid (men fint med adapter eller LiFePO4).
Lov og regler — radar på 24/60/80 GHz
Radar-sensorer i disse frekvensbånd er ISM-bands (Industrial, Scientific, Medical) og er typisk fritaget for licens i EU og USA. Sensorerne i udvalget er CE-mærkede og kan bruges frit i Danmark og resten af EU. Bemærk: kommerciel installation til medical-formål eller offentlig sikkerhed kræver typisk yderligere certificeringer.
Typiske anvendelser
Smart-home tilstedeværelse-detektion (overgang fra PIR til mmWave), ældre-pleje med automatisk fald-alarm uden kamera, søvn-tracking uden wearable, automatisk dør- og portåbning der virker i alt vejr, bil-bakkesensor og kollisions-undgåelse, niveau-måling i industri-tanke (kemi, spildevand, olie), real-time flod- og reservoir-monitoring til oversvømmelses-varsling, adgangskontrol med uafhængighed af lysforhold, robotter der navigerer udendørs i regn og tåge, digital signage med automatisk attention-detektion, parkings-sensorer på offentlige p-pladser, og forsknings-projekter inden for vital-tegn-monitoring.
Relateret
Til generelle bevægelses-sensorer (PIR, IR-proximity, ultralyd, mmWave), se Bevægelses Sensorer. Til ultralyd-baseret afstandsmåling specifikt, se Ultralyd. Til høj-præcisions laser- og LiDAR-sensorer, se Laser og LIDAR. Til Time of Flight afstandsmåling, se Time of Flight (ToF). Til væske-niveau-sensorer (kontakt-baserede), se Væske Sensorer. Til mikrocontrollere, se Arduino, ESP32 Boards og micro:bit. Tilbage til Sensorer oversigt.
