超宽带UWB雷达融合方案，非接触式生命体征监测的技术实践

在健康监测领域，接触式设备长期占据主流——从智能手环到医疗级电极贴片，被测者需要主动佩戴或配合操作。然而在睡眠、养老、病房等需要长期持续监测的场景中，接触式方案存在佩戴负担、依从性不足、交叉感染风险等局限。飞睿智能UWB雷达呼吸心率DEMO基于超宽带雷达技术，以非接触方式实现人体呼吸频率与心率的实时感知，为无感化健康监测提供了一种新的技术路径。

一、技术原理：超宽带脉冲与相位解算

UWB（Ultra-Wideband，超宽带）雷达通过发射纳秒级超宽带脉冲信号，接收人体胸腔反射回波。呼吸过程中胸腔起伏幅度约为4至12毫米，心跳引起的胸腔微动幅度约为0.5至1毫米，两者均会使回波信号相位产生规律性变化。雷达模组对回波信号进行FFT变换与相位提取后，利用滤波算法将呼吸波形（约0.2-0.5Hz）与心跳波形（约1-1.5Hz）分离，最终输出实时呼吸频率与心率数据。

整个感知过程无需在被测者体表部署任何传感器，也不要求被测者执行任何配合动作——只要人体处于雷达探测范围内，即可持续获取生命体征数据。

二、核心参数与实测数据

根据DEMO展示方案的实际测试结果，该方案的核心技术指标如下：

· 探测技术：UWB超宽带毫米波雷达

· 稳定探测距离：约7.2米

· 心率实测范围：55至60 bpm（覆盖成年人静息心率正常区间）

· 呼吸频率实测范围：12至20次/分钟（覆盖成年人静息呼吸正常区间）

· 检测方式：非接触式，可穿透衣物、被褥

· 输出能力：实时连续输出呼吸频率与心率数据

上述数据为DEMO阶段实测结果。实际产品化后，检测精度将受安装角度、环境干扰、探测范围内人员数量等因素影响，最终性能指标以产品规格书为准。

三、参数与场景的适配关系

将上述技术参数置于具体应用场景中，可以更清晰地理解该方案的适配逻辑。以下从四个展示方向逐一说明参数与场景的对应关系。

场景一：智能家居——7.2米探测距离覆盖全屋感知

在智能家居场景中，7.2米的稳定探测距离是一个关键参数。普通主卧的长度通常在4至6米之间，7.2米的覆盖能力意味着单颗雷达模组即可完成整个卧室或客厅的空间覆盖，无需多设备组网部署。

雷达模组嵌入床头灯、吸顶灯或中控面板后，在用户无感知的状态下持续输出呼吸频率（12-20次/分钟）与心率（55-60 bpm）数据。当呼吸频率趋于平稳、体动幅度持续降低时，系统可判定用户进入睡眠状态；当心率回升、体动幅度增大时，可判定用户清醒或起身。这些状态判断均基于雷达输出的实时生理参数，而非简单的人体存在检测。

场景二：养老监护——非接触式解决佩戴依从性难题

养老监护场景的核心痛点在于：老年人对穿戴设备接受度低，容易遗忘佩戴或主动拒绝使用。UWB雷达的非接触式特性直接规避了这一问题——雷达安装在卧室墙面或吸顶位置后，老人无需任何配合操作即可被持续监测。

在呼吸频率参数方面，正常成年人静息呼吸频率为12至20次/分钟。当雷达检测到呼吸频率持续偏离该区间、或出现超过10秒的呼吸暂停信号时，可输出异常标记，由系统联动告警通知家属或护理站。7.2米的探测距离确保单人卧室可被完整覆盖，安装灵活性较高。

场景三：睡眠质量监测——直接采集生理信号而非间接估算

当前消费级睡眠监测主要依赖智能手环，其原理是通过加速度传感器间接估算睡眠状态，数据来源为体动频率而非生理信号本身。UWB雷达的差异化在于：它直接采集的是胸腔起伏的呼吸波形与心跳微动信号，数据来源更贴近生理本质。

通过分析呼吸节律的规律性、心率波动幅度与体动频率的组合特征，雷达可辅助区分浅睡、深睡等睡眠阶段，输出入睡时长、夜间醒来次数、体动次数等指标。整夜运行过程中，被测者无需佩戴任何设备，不会因异物感影响自然入睡过程。实测心率范围55至60 bpm与呼吸频率12至20次/分钟覆盖了成年人静息状态下的典型生理区间，为睡眠质量评估提供了可用的基础数据。

四、方案定位与适用边界

需要明确的是，该DEMO展示的是UWB雷达在呼吸心率感知方向的基础能力验证。其定位并非替代医疗级监护设备，而是为不适合使用接触式设备、或需要长期无感监测的场景提供一种补充性感知手段。实际部署时，检测精度受安装环境、目标距离、人员数量、体动干扰等多种因素影响，具体性能指标以最终产品规格为准。

飞睿智能将持续关注UWB雷达、毫米波感知等前沿技术在物联网与智能终端领域的应用落地。我们为客户提供从芯片选型、模组方案到技术支持的全程服务，助力合作伙伴快速实现产品化落地。如需了解更多产品详情，欢迎联系飞睿智能。