طورت Imec نظام رادار MIMO بدقة 140 جيجا هيرتز. تم إظهار إعداد MIMO للتعرف على الإيماءات ، ودعم التفاعلات بين الإنسان والآلة.
يسمح الدقة الفائقة لهذا الرادار باكتشاف حركات البشرة الدقيقة المتعلقة بالإشارات الحيوية التي تخدم تطبيقات مثل مراقبة السائق بدون اتصال أو مراقبة المريض.
تتمثل الفروق الرئيسية في نظام النماذج الأولية للرادار على شريحة 140 جيجا هيرتز في حجمه الصغير وأداء راداره العالي - من حيث الدقة وحساسية الحركة.
يعمل الرادار على نطاق يصل إلى 10 أمتار ، مع دقة النطاق 15 ملم وعرض النطاق الترددي 10 جيجاهرتز.
يتم دمج مسارات متعددة للهوائي لتمكين تكوين MIMO كامل (افتراضي) 1 × 4 لتحقيق فصل الهدف الزاوي.
تتميز رقاقة الإرسال والاستقبال بهوائيات على الرقاقة ، وهي مدمجة في تقنية CMOS بكميات كبيرة تبلغ 28 نانومتر ، مما يضمن حلاً منخفض التكلفة في الإنتاج ذي الحجم الكبير. هذه الخصائص تجعل نظام الرادار جذابًا بشكل خاص للتطبيقات حيث يكون الاكتشاف عالي الدقة والصغير القائم على المفتاح هو المفتاح.
تعلم الآلة
من خلال إضافة قدرات التعلم الآلي ، أثبتت imec الآن جدوى الرادار لاكتشاف وتصنيف الحركات الصغيرة بناءً على معلومات دوبلر.
"هذا يفتح فرصًا جديدة ، على سبيل المثال ، مما يتيح التعرف على الإيماءات لتفاعلات الإنسان والآلة البديهية" ، كما يقول Barend van Liempd ، مدير البحث والتطوير في imec. "فكر في مساحة AR / VR ، حيث يمكن للرادار الجديد دعم التفاعل الحدسي مع الكائنات الافتراضية. يمكن أن يؤدي التعرف على الإيماءات أيضًا إلى تمكين التحكم في الجهاز بسهولة - وهو مكمل للواجهات الموجودة مثل التحكم الصوتي أو شاشات اللمس الذكية. "
نظرًا لعدم مراعاة ظروف الإضاءة والحفاظ على الخصوصية (لا يستطيع الرادار حتى الآن التعرف على البشر) ، يتمتع حل الرادار بمزايا خاصة على أنواع أخرى من أجهزة استشعار الحركة ، مثل كاميرات الأشعة تحت الحمراء المعتمدة على وقت الطيران. نظرًا لكونه مدمجًا للغاية ، يمكن دمج نظام الرادار 140 جيجا هرتز الخاص بـ imec بشكل غير مرئي في كل جهاز تقريبًا ، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الهواتف الذكية أو حواف الشاشة.
قامت Imec بتطوير خوارزمية خاصة بالتعلم الآلي تعتمد على شبكة عصبية متعددة الطبقات بما في ذلك طبقة LSTM واستخدام تعلّم خاضع للإشراف لتدريب نموذج الاستدلال باستخدام تسجيلات مكتوبة داخليًا لأكثر من 25 شخصًا ، بما في ذلك العديد من الالتقاطات لكل من 7 مختلف إيماءات. ومقابل مجموعة البيانات التجريبية ، يصنف النموذج الإيماءات المسجلة السبعة ويتنبأ بالإيماءة الصحيحة بنسبة 94٪ على الأقل من الوقت.
بصرف النظر عن الإيماءات ، يمكن أيضًا قياس العلامات الحيوية بدقة عالية جدًا بفضل التردد اللاسلكي العالي. لذلك ، يعتبر الرادار مرشحًا رائعًا لأنظمة مراقبة العلامات الحيوية داخل السيارة ، لتمكين التتبع غير المتصل لحالة السائق ، على سبيل المثال للكشف عن النوم ، أو مستويات الإجهاد غير الطبيعية أو ربما لمنع الحوادث الناجمة عن المخاطر الصحية الحادة ، مثل القلب أو نوبات الصرع. هناك تطبيق آخر محتمل هو مراقبة الأطفال الصغار باستخدام الحركة والكشف عن العلامات الحيوية ، حتى عندما يكون الرضيع مغطى ببطانية ونائم ، على سبيل المثال لتقديم تنبيه في حالة ترك الطفل دون قصد في مركبة.
MIMO الرادار
لتوسيع ثراء البيانات والمعلومات المكانية ، تقوم imec حاليًا بإنشاء نظام رادار MIMO 4 × 4 ، والذي يتم تطوير جيل جديد من رقائق الرادار به - يضم TX و RX كرقاقات منفصلة. سيتيح ذلك مرونة أكبر في توزيع عناصر صفيف MIMO عبر المنطقة المتاحة. سيتم استكشافه أيضًا إذا كان من الممكن زيادة وظائف رقائق الرادار المستقلة ، لتمكين أنظمة MIMO مع صفائف أكبر من الرقائق.
تم تطوير رادار 140GHz الخاص بـ Imec في برنامجها التعاوني المفتوح للبحث والتطوير في مجال تكنولوجيا الرادار. يمكن للشركات المهتمة المشاركة في البرنامج ، أو في مشروع ثنائي للبحث والتطوير ، أو الترخيص لبنات البناء التكنولوجية.
