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Radarsensoren von Infineon

Für ein effizientes und nachhaltiges Smart Home

17. Oktober 2023, 15:07 Uhr | Bernd Hettich, Infineon Technologies; Redaktion: Kathrin Veigel

Radarsensoren wie die von Infineon helfen dabei, im Smart Home Energie zu sparen.

Smart-Home-Geräte breiten sich immer mehr aus - mit dem Nachteil, dass der Energiebedarf enorm steigt, da sie oft permanent aktiv oder im Standby-Modus sein müssen, um stets einsatzbereit zu sein. Abhilfe schafft hier der Xensiv-Radarsensor von Infineon, denn er sorgt für mehr Energieeffizienz.

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Smart Buildings und Smart Homes werden immer beliebter und ihre Zahl dürfte in den kommenden Jahren weiter stark zunehmen. Schon heute gibt es weltweit schätzungsweise mehr als 200 Millionen Smart Homes, in den nächsten Jahren soll ihre Zahl auf über 500 Millionen steigen (Bild 1).

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Um ein Gebäude wirklich intelligent zu machen, werden immer mehr digitale Geräte mit immer ausgefeilteren Funktionen benötigt. Das hat jedoch einen hohen Preis: Der Energiebedarf steigt, trotz des Trends, dass der Standby-Energiebedarf kontinuierlich sinkt. Der Grund: Intelligente Geräte benötigen auch dann Energie, wenn sie aus sind, denn nur im Standby-Modus können sie sofort auf Eingaben des Nutzers, zum Beispiel per Sprachsteuerung, reagieren oder aktuelle Informationen aus dem Smart Home oder dem Internet bereitstellen. Es gibt jedoch viele Situationen, in denen es völlig unnötig ist, dass ein Gerät im Standby-Modus läuft und damit Energie verbraucht – vor allem, wenn niemand zu Hause ist.

Um dieses Problem zu lösen und den Anforderungen an Digitalisierung und Energieeffizienz gerecht zu werden, setzt Infineon Technologies auf Halbleiterlösungen. Eine davon ist der Xensiv-Radarsensor, der in nahezu allen Smart-Home-Geräten eingesetzt werden kann.

Radarsensoren sind hochempfindlich und erkennen, ob eine Person anwesend ist und das Gerät aktiv sein muss – ähnlich wie ein Bildschirmschoner, der den PC-Monitor nach einer bestimmten Zeit ohne Maus- oder Tastatureingabe abschaltet und wieder aktiviert, sobald eine neue Eingabe erkannt wird. Mit dieser zuverlässigen An- und Abwesenheitserkennung unterstützt der 60-GHz-Radarsensor das Design wirklich intelligenter, energieeffizienter Anwendungen.

Anwesenheitsabhängige Aktivität versus Dauerbetrieb

Laut einer Statista-Umfrage, die 2021 in Deutschland unter 3.000 Befragten im Alter von 18 bis 64 Jahren durchgeführt wurde, besitzen fast drei Viertel der Befragten mindestens ein Smart-Home-Gerät. In den USA sind die Zahlen ähnlich (Bild 2), in China liegt der Anteil der Nutzer von Smart-Home-Geräten sogar bei 90 Prozent.

So vielfältig wie die Anwendungen sind auch die Geräte: Sie umfassen Beleuchtung, Sicherheitseinrichtungen, Unterhaltungselektronik wie Fernseher, Laptops und Soundbars, Küchengeräte und Klimaanlagen. All diese Geräte erhöhen jedoch die Energienachfrage – ein unerwünschter Effekt. Insbesondere in Zeiten steigender Energiekosten, wenn Kunden energiesparende, nachhaltige und umweltfreundliche Anwendungen bevorzugen. Darüber hinaus wird die Netzinfrastruktur zunehmend belastet.

Anstatt Geräte wie Thermostate, intelligente Lautsprecher und digitale Assistenten in den normalen Standby-Modus zu versetzen, kann der Energieverbrauch reduziert werden, indem die Geräte in einen sogenannten Tiefschlafmodus versetzt werden, sobald niemand anwesend ist. Dadurch lassen sich bei einigen Geräten einige Watt oder ein Teil davon einsparen. Es gibt aber auch Anwendungsfälle, bei denen auf diese Weise mehr als 100 Watt eingespart werden können – zum Beispiel bei Fernsehern, Laptops, Soundsystemen und Klimaanlagen.

Durch den Einsatz eines Radarsensors sind solche Geräte in der Lage, die Anwesenheit oder Bewegung von Personen zu erkennen; bleiben diese Impulse für eine vom Anwender bestimmte Zeit aus, kann ein radarbasiertes intelligentes Gerät automatisch in den Schlafmodus wechseln und Energie sparen. Das Radarmodul selbst hat je nach Sensor und Ausführung eine Leistungsaufnahme von nur wenigen mW, was deutlich unter dem Energiebedarf des Einschalt- oder Standard-Standby-Modus vieler elektronischer Geräte liegt (Bild 3).