空调风向跟随微波雷达模组传感器在空调上的应用，目前，在空调上采用较多的环境感知传感器主要是红外传感器、摄像头，这类光学设备无法有效的保护隐私，用户易有排斥心理，且摄像头受光线影响大，无法全天候工作，不是佳的环境感知传感器选择。不同于这些传感器，微波得益于电磁波的物理特性，可以实现高精度的距离、角度、速度的测量和目标的识别和追踪，可以几乎不受影响地在黑暗、强光、雾霾雨雪等恶劣天气工作，且没有隐私泄露的问题，非常合适作为环境感知传感器使用。通过对24GHz微波雷达模组传感器在空调风向跟随空调的应用，证实其数据可靠性高，可作进一步深入研究。
近些年，随着科技的不断进步和社会的高速发展，人们对家电的需求已经不止于家电“原始功能”本身，而对家电的智能化功能有了更高的要求。空调作为房屋不可缺少的家电之一，是智能化技术应用深入的，但是仍处于真正意义上智能化的半成熟阶段。采用各种传感器采集环境数据进而空调执行相应的控制指令，是空调智能化发展必不可少的手段。当前，也有个别空调已搭载雷达传感器，来采集房间内人物的方位，从而实现风向跟随“风朝向人吹”和“风避开人吹”的功能。然而，采集的环境数据要素少，实现的功能单一且效果并不明显。采用24GHz微波雷达模组传感器，采集房间的面积、与墙夹角、空调安装位置、目标人物位置以及睡眠状态等，为了提高空调的智能化水平，增强微波雷达在空调上的深度应用，特此开展微波雷达在空调上的应用研究。
微波雷达工作在微波波段的雷达。波长为1mm～10mm，介于微波和厘米波之间，兼具有微波雷达和光电雷达的优点。多普勒微波雷达模组传感器，多普勒雷达是一种专门的雷达，使用多普勒效应原理，测量得出不同距离目标的的速度。它向给定的目标发射微波信号，然后分析反射回来的信号的频率变化，发射频率和反射回来的频率的差异，可以正确测量出目标相对于雷达的运动速度等信息。
微波雷达传感器发射波为调频连续波，其频率随时间按照三角波规律变化。雷达接收的回波的频率与发射的频率变化规律相同，都是三角波规律，只是有一个时间差，利用这个微小的时间差可计算出目标距离。
①测距：通过给目标连续发送微波信号，然后用传感器接收从物体返回的微波，通过探测微波的飞行（往返）时间来得到目标物距离；
②测速：根据多普勒效应，通过计算返回接收天线的雷达波的频率变化就可以得到目标相对于雷达的运动速度，简单地说就是相对速度正比于频率变化量；
③测角度：通过并列的接收天线收到同一目标反射的雷达波的相位差计算得到目标的方位角。
分为串口数据收发模块、数据优化和处理模块、功能逻辑模块。数据收发处理主板发送部分（控制雷达启动），待雷达初始化完毕，主板发送开启雷达指令，待雷达扫描面积完毕后接着发送获取房间坐标信息指令，再发送开启雷达串口发送指令，则雷达开始主动发送追踪人物目标信息。主板接收部分（接收雷达数据），雷达启动后，将雷达发送的帧数据进行解码，获取房间4个角落坐标信息；开启雷达串口发送后，解码获取雷达检测到的追踪目标数、目标坐标、目标高度、目标速度等信息存入相对应数据组保存。数据优化和处理部分（处理雷达数据），由于微波雷达模组传感器对静态目标的检测容易导致目标消失，而目标人物不会突然在一个点消失，在时间上和空间上具有关联性，因此需要优化数据，需要对每帧数据与上一帧数据进行比对，比对结果若是有目标消失，则判断该人员数据消失前是否仍在房间内，是则保留该数据信息，否则删除该目标数据。对原始数据进行处理，根据雷达发送的房间角落坐标计算房间面积。因为房间形状的不确定性以及雷达放在不同位置有不同的坐标框架，因此采用海伦公式计算任意四边形的面积。为了减少因为噪声干扰而导致数据波动较大，需要采用滑动窗口算法进行滤波优化，计算每个窗口数据的和，再取其平均值。经过滑窗滤波后，数据波动较小，避免了较大波动产生的误判。
空调设计（睡眠识别功能为例）微波雷达模组传感器能够通过检测目标人物轮廓，根据机器学习判断是否为在床上躺卧和睡眠姿态，以及检测呼吸和心率状态等来检测睡眠状态。受限于空调与目标人物的距离，微波雷达通过检测人体呼吸和心率状态来判断人体睡眠状态结果可靠性较低，因此采用检测人体是否在床上躺卧和睡眠姿态的方案来综合判断人物是否进入睡眠。微波雷达开启检测后，当检测到目标人物后，计算人体高度数据以及轮廓模型，判断是否为在床上躺卧，进而再通过提前训练的睡姿模型分析人物是否为睡眠姿态，判断是否进入睡眠，从而开启空调的智能睡眠模式。
对空调而言，5%以内的偏差率认为合格。房间面积的检测可以为空调自适应制冷量、制热量和送风量提供一个有力参考，降低功耗，减少电能浪费。根据用户调研，用户对空调的能耗关注度较高，如何降低能耗，做到节能，是空调企业思考的方向。采集房间面积的大小，可以根据不同房间大小为空调自适应制冷量、制热量和送风量等提供一个重要参数，有效降低能耗损失。
通过24GHz微波雷达模组传感器在空调上的应用。根据微波雷达测距、测角度、测速度的功能特性，使空调对环境感知能力进一步增强。通过对房间面积、空调夹角的检测以及对人物的追踪，实现空调更加智能化的制冷、制热、送风等。实验结果显示，面积检测偏差率低于5%，人物的距离偏差率为1.01%、角度偏差率为4.17%，数据可靠性高，可以作为空调环境感知的数据重要参考，微波雷达在空调领域还有更多可能性。