Esplorare gli utilizzi emergenti della tecnologia radar

Esplorare gli utilizzi emergenti della Tecnologia Radar

Di Jake Hertz per Mouser Electronics

Dalla sua introduzione come tecnologia militare, il radar ha trovato spazio in molti dei settori più importanti del mondo. La tecnologia radar, sviluppata all’inizio del XX secolo per la navigazione e il rilevamento militare, ha conosciuto una notevole evoluzione nel corso degli anni. Inizialmente usato come strumento per localizzare gli aerei e le navi, il radar si è trasformato in uno strumento versatile che è penetrato in diversi aspetti della vita moderna. Oltre che nell’aviazione e nella navigazione marittima, il radar oggi trova applicazione nei più disparati settori, come la sicurezza automobilistica, il settore sanitario, le operazioni industriali e persino la tecnologia domotica. Questo articolo di Di Jake Hertz per Mouser Electronics, esplora gli utilizzi all’avanguardia della tecnologia radar in alcuni settori non comunemente associati ad essa.

Monitoraggio all’interno dell’abitacolo

Già utilizzato nel settore automobilistico come mezzo per raggiungere livelli maggiori di autonomia del veicolo, il radar ha trovato ulteriore impiego all’interno dell’abitacolo. Nello specifico, i sensori radar si sono ritagliati una nicchia nel settore automobilistico per il miglioramento dei sistemi di monitoraggio all’interno dell’abitacolo.

Nel contesto del monitoraggio all’interno dell’abitacolo, i sensori radar utilizzano le onde elettromagnetiche per rilevare oggetti e movimenti all’interno del veicolo, fornendo dati in tempo reale sull’ambiente interno dell’abitacolo. Combinata con un sofisticato software e con degli algoritmi di mappatura, questa tecnologia è in grado di identificare la posizione e il movimento dei passeggeri, ai fini del monitoraggio e della sicurezza degli occupanti. Ad esempio, il monitoraggio all’interno dell’abitacolo può essere usato per garantire che gli airbag si aprano correttamente in caso di collisione, per ridurre al minimo gli infortuni. Inoltre, i sistemi basati sul radar possono monitorare il livello di vigilanza del conducente o rilevare segni di sonnolenza e distrazione osservando la posizione e il movimento della testa, ed emettendo delle segnalazioni per ridurre il rischio di incidenti.

radar utilizzato nelle applicazioni per il monitoraggio all’interno dell'abitacolo dei veicoli moderni
Figura 1: Il radar viene utilizzato nelle applicazioni per il monitoraggio all’interno dell’abitacolo dei veicoli moderni. (Fonte: Infineon)

Un’applicazione importante del radar all’interno dell’abitacolo è il sistema di rilevamento della presenza di bambini. Questo sistema avvisa il conducente se è stato inavvertitamente lasciato un bambino nella parte posteriore del veicolo, prevenendo lesioni o decessi dovuti al calore. I vantaggi della tecnologia radar all’interno dell’abitacolo non si limitano alle applicazioni di sicurezza. Anche il comfort può essere notevolmente aumentato grazie a funzionalità come i sistemi di regolazione automatica del clima, basati sull’occupazione e sulla posizione dei passeggeri. Uno di questi sistemi è ad esempio la regolazione della temperatura ottimale nelle differenti zone del veicolo, che migliora l’esperienza di guida generale.

Monitoraggio della salute senza contatto

Nel settore sanitario, la tecnologia radar offre un metodo rivoluzionario per monitorare i parametri vitali senza necessità di contatto fisico. Questo approccio utilizza le onde elettromagnetiche per rilevare i più piccoli movimenti del torace durante il battito cardiaco e l’espansione e la contrazione dei polmoni, convertendo questi movimenti in segnali digitali che possono essere analizzati per monitorare le metriche sanitarie. A differenza dei metodi tradizionali che richiedono il contatto fisico con il corpo, il monitoraggio della salute basato su radar non è intrusivo, il che offre significativi vantaggi in vari contesti, dagli ospedali alle abitazioni.

Nel mondo di oggi, così attento alla salute, sono numerosi i vantaggi del monitoraggio senza contatto. Per i pazienti in terapia intensiva, minimizza il rischio di infezione e i disagi associati ai controlli fisici frequenti. Nelle abitazioni private, consente l’osservazione continua degli anziani e dei pazienti con malattie croniche senza invadere il loro comfort o la loro privacy. Uno dei progressi più rilevanti in questo ambito è lo sviluppo dei monitor del sonno basati sul radar.

Questi dispositivi sono in grado di misurare accuratamente la qualità del sonno, la frequenza della respirazione e persino di rilevare le apnee notturne senza la necessità di indossare dispositivi scomodi. Questa tecnologia è particolarmente utile per monitorare i modelli di sonno e identificare i primi segni di patologie respiratorie o cardiache, consentendo un intervento medico tempestivo.

Applicazioni industriali

Nel settore industriale, la tecnologia radar è diventata uno strumento fondamentale per migliorare la sicurezza e l’efficienza. La capacità del radar di fornire dati in tempo reale precisi in ambienti difficili, dove la polvere, il fumo o le temperature estreme possono compromettere il funzionamento di altri tipi di sensori, lo rende uno strumento estremamente prezioso per numerose applicazioni.

Uno dei vantaggi principali del radar nei contesti industriali è il suo contributo alla sicurezza sul posto di lavoro. Ad esempio, i sensori radar possono creare zone di sicurezza invisibili intorno ai macchinari pericolosi. Quando queste zone vengono violate da oggetti o persone inaspettati, il sistema spegne automaticamente l’apparecchiatura, prevenendo potenziali infortuni. Negli stabilimenti di produzione e nei cantieri, dove l’interazione tra macchinari pesanti e operatori è un problema costante, queste zone di sicurezza rappresentano un enorme passo avanti in termini di sicurezza.

Inoltre, la tecnologia radar è fondamentale per migliorare l’efficienza operativa. Nei grandi magazzini o nei porti, i sistemi basati sul radar sono in grado di tracciare il movimento delle merci e dei veicoli, ottimizzando la logistica e riducendo i tempi di carico e scarico. Questo aiuta a velocizzare le operazioni e a minimizzare il rischio di incidenti, fornendo agli operatori una maggiore consapevolezza di ciò che li circonda.

Applicazioni Smart Home e IoT

L’integrazione della tecnologia radar nei dispositivi di domotica e nel più vasto ecosistema dell’Internet of Things (IoT) sta inaugurando una nuova era, caratterizzata da funzionalità migliorate ed esperienze utente più intuitive. I sensori radar, grazie alla loro capacità di rilevare il movimento, la presenza e persino i modelli di respirazione delle persone, stanno diventando dei componenti fondamentali per rendere le smart home più reattive e personalizzate.

radar usato per monitorare lo stato degli occupanti nelle smart home
Figura 2: Il radar viene usato per monitorare lo stato degli occupanti nelle smart home. (Fonte: Digital Trends)

Uno dei principali vantaggi dell’impiego del radar nella domotica è la sua precisione e affidabilità. A differenza dei sensori di movimento tradizionali che possono essere attivati da movimenti irrilevanti, il radar è in grado di distinguere tra differenti tipi di movimento, ad esempio tra una persona che entra in una stanza e lo svolazzare delle tende. Questa capacità consente di automatizzare in modo più intelligente l’illuminazione, il riscaldamento, il raffreddamento e i sistemi di sicurezza, garantendo che operino in modo più efficiente e solo quando è necessario.

Ad esempio, i termostati intelligenti dotati di radar sono in grado di regolare la temperatura in base al numero di persone presenti nella stanza e al loro livello di attività, ottimizzando il comfort e l’utilizzo di energia. Similmente, i sistemi di sicurezza possono utilizzare il radar per monitorare l’ambiente circostante una proprietà senza bisogno di telecamere, garantendo tranquillità senza l’intrusione della sorveglianza visiva.

I prodotti dotati di radar sono già presenti sul mercato. Il Nest Hub di seconda generazione di Google utilizza il radar per tracciare il sonno, consentendo agli utenti di monitorare i propri modelli di sonno senza necessità di indossare dispositivi. Con il continuo evolversi della tecnologia radar, si prevede che la sua integrazione nei dispositivi di domotica e negli ecosistemi IoT crescerà, offrendo soluzioni ancora più facili da utilizzare.

Conclusioni

Dalla sua introduzione come strumento militare negli anni Trenta del Novecento, il radar ha attraversato una notevole trasformazione nel secolo scorso. Con il progresso della tecnologia radar e degli algoritmi software collegati, vari settori stanno adottando questa tecnologia, dalla sicurezza automobilistica alla salute, fino alle operazioni industriali e alla domotica. Che sia per sviluppare veicoli più sicuri, supportare il monitoraggio sanitario, ottimizzare i processi industriali o arricchire l’esperienza della Smart Home, è chiaro che la tecnologia radar può fornire un contributo notevole ai settori più importanti del mondo.

Redazione Fare Elettronica