智慧教室的人体存在监测，难点在于“静止人体识别”——普通红外传感器无法分辨静坐学生和空椅子，而毫米波雷达能捕捉呼吸等微动。以下方案基于芯步的开放接口，说明如何将雷达探测器无缝接入现有软件系统。

1. 背景与挑战

在智慧校园建设中，教室环境智能化面临一个痛点：无法精准判断“是否有人”。传统的被动红外（PIR）传感器只能检测移动物体，当学生静坐阅读或考试时，红外传感器极易误判为“无人”，导致灯光骤灭、空调关闭，严重影响教学体验。

为解决这一痛点，本方案采用芯步智能人体存在雷达传感器，利用毫米波雷达技术感知微动（甚至呼吸），结合其开放的 HTTP API，指导开发团队如何将硬件数据无缝集成至现有教务或楼宇自控软件中。

2. 技术选型：为什么选择雷达方案？

在芯步的传感器产品线中，对比传统的红外传感器，雷达传感器具备以下核心优势：

• 静坐/微动检测：传统红外在人体静止时无温差变化即失效，而雷达可捕捉人体胸腔起伏的微小运动，确保“人来灯亮，人坐灯亮，人走灯灭”。

• 隐私保护：相较于摄像头方案，雷达不采集任何面部或行为图像，数据仅为点云或存在信号，符合《个人信息保护法》在校园场景下的应用要求。

• 抗干扰能力强：不受教室空调气流、光线明暗、窗帘飘动等环境因素干扰，稳定性远高于超声波或被动红外方案。

3. 整体设计

为了实现将雷达人体存在探测器接入软件项目，我们采用经典的 “端-云-应用” 三层解耦架构。

• 感知层：部署芯步智能人体存在雷达传感器（吸顶式）。设备通过 2.4G WiFi 直连校园网，无需额外网关，降低部署成本。

• 传输层：利用芯步提供的开放接口。这里推荐采用 “主动推送模式”：传感器探测到状态变化（无人<->有人）或按心跳周期，主动上报数据至您的服务器。

• 应用层（应用）：您的教室中控软件、微信小程序或 Web 大屏接收数据，进行业务逻辑处理（如控制继电器、统计拥挤度、生成节能报表）。

4. 核心集成步骤（开发视角）

本节详细说明如何将“雷达人体存在探测器”接入您的软件项目。

4.1 设备接入与初始化

设备上电后，通过配网进入芯步平台。您需要在芯步开发者后台获取两个关键参数：

• {AppId}：您的应用唯一标识。

• {AccessKey/Secret}：用于生成接口签名（Sign），保障数据传输安全。

4.2 接收设备数据（消息推送）

雷达传感器不同于开关，它是上行消息设备。它不会等待软件来问，而是主动向服务器“汇报”。

配置回调 URL：在芯步控制台中，设置您服务器的接收地址（例如：https://yourdomain.com/api/sensor/callback）。

数据包解析示例：当学生进入教室，雷达探测到存在状态由“无人”变为“有人”，您的服务器将收到如下格式的 JSON 数据：

软件处理逻辑：您的后端服务接收到 presence_status: "occupied" 后，即可向教室的物联网关或执行器下发指令。

4.3 下发控制指令（下行联动）

虽然雷达主要是上报数据，但您也可以通过接口下发命令调整其灵敏度或开关（例如放学后关闭雷达省电）。

• 请求地址http(s)://api.thingboot.com/{AppId}/device/control/?sign={sign}&ts={ts}

• 请求方法POST

• 请求 Body

  { "device": 820720, "order": { "radar_enable": 1 // 开启雷达模块 } }

• 响应时间：实测通常在 80ms-120ms 内，满足实时控制需求。

4.4 数据防抖与策略优化（关键）

在软件实现中，为了避免学生在教室内短时走动导致频繁断电，在您的软件逻辑中加入 “延时释放” 策略：

• 触发“有人”：立即上报，立即执行（开灯/开空调）。

• 触发“无人”不立即上报。雷达在检测到无人后，等待 60-120 秒（可配置），确认无人员返回后，再上报“无人”状态，软件再执行关断操作。这能有效避免瞬间误判。

5. 软件功能模块设计

基于接入的雷达数据，您的软件项目可以拓展以下高价值功能：

5.1 教室空间利用率看板

• 热力图构建：通过安装在教室不同区域的多个雷达传感器，统计每日各时段的人员聚集情况，辅助教务排课或评估教室使用频率。

• 空闲教室查询：学生/教师可通过 App 实时查看哪些教室处于“持续无人”状态，自助寻找自习空间。

5.2 设备节能自动化

• 无感联动

  • 照明：无人自动熄灯。

  • 空调：无人自动切换至节能模式或关机。

  • 多媒体：讲台区域雷达探测到教师靠近，自动唤醒交互式大屏（解除待机）。

• 数据报表：自动统计因“无人在场”而节省的电量，生成碳排放报告。

5.3 安防与考勤（增值）

• 非常规时间告警：若在深夜时段（如 22:00-06:00）雷达探测到教室内有人活动，软件自动推送告警至安保人员手机。

• 考勤辅助：结合教室内雷达检测到的“存在人数”数据（需支持人数统计的高级雷达），与实际上课人数进行粗略比对，发现大面积缺勤时提醒教师。

6. 实施注意事项

1. 安装高度与范围：芯步吸顶雷达安装高度 2.5m-3.5m。在教室场景中，需避免空调挂机正对雷达探测面，虽然雷达不惧气流，但强风可能携带灰尘或物体飘动，通过软件设置探测屏蔽区。

2. 网络规划：雷达设备仅支持 2.4G WiFi。针对大面积教室（如阶梯教室），需确保 WiFi 信号强覆盖，避免因信号弱导致数据丢包。

3. 私有化部署：如果学校对数据安全要求比较高（如涉密院校），芯步支持私有化部署方案，数据完全在校园内网流转，不经过外网云端。

7. 总结

通过将芯步雷达人体存在探测器的开放接口集成到软件项目中，开发者无需关心底层复杂的雷达信号处理算法，只需关注标准化的 HTTP 推送数据。这不仅解决了智慧教室建设中“静坐人体无法感知”的行业痛点，更为后续的节能管理、空间分析提供了坚实的数据基础。该方案实施简单，适配性强，能显著提升教室管理的智能化水平与用户体验。