Imec ir izstrādājis kompaktu, ļoti jutīgu 140GHz MIMO radaru sistēmu. MIMO iestatīšana tiek demonstrēta žestu atpazīšanai, atbalstot intuitīvu cilvēka un mašīnas mijiedarbību.
Šī radara ultra-smalka izšķirtspēja ļauj noteikt mikro-ādas kustības, kas saistītas ar dzīvībai svarīgām pazīmēm, kas kalpo tādiem lietojumiem kā bezkontakta vadītāja uzraudzība vai pacienta uzraudzība.
Galvenie imec 140GHz radiolokācijas prototipa sistēmas diferencētāji ir tā nelielais izmērs un augstais radara veiktspēja - izšķirtspējas un kustības jutības ziņā.
Radars darbojas līdz 10 m diapazonam ar 15 mm diapazona izšķirtspēju un 10 GHz radiofrekvenču joslas platumu.
Ir iestrādāti vairāki antenu ceļi, lai nodrošinātu pilnīgu (virtuālu) 1 × 4 MIMO konfigurāciju, lai panāktu leņķa mērķa atdalīšanu.
Transceivera mikroshēmā ir mikroshēmas antenas, un tās ir integrētas 28nm lielā CMOS tehnoloģijā, nodrošinot zemu izmaksu risinājumu liela apjoma ražošanā. Šīs īpašības padara radara sistēmu īpaši pievilcīgu lietojumprogrammām, kurās ir ļoti precīza, mazu kustību noteikšana.
Mašīnmācība
Pievienojot mašīnmācības iespējas, imec tagad ir pierādījis radara iespējamību atklāt un klasificēt nelielas kustības, pamatojoties uz Doplera informāciju.
„Tas paver jaunas iespējas, piemēram, ļaujot žestam atpazīt intuitīvu cilvēka un mašīnas mijiedarbību,” saka Barend van Liempd, imec pētniecības un attīstības vadītājs. „Padomājiet par AR / VR telpu, kur jaunais radars var atbalstīt intuitīvu mijiedarbību ar virtuālajiem objektiem. Žestu atpazīšana var arī veicināt intuitīvu ierīces vadību - papildinot esošās saskarnes, piemēram, balss vadību vai viedos skārienjutīgos ekrānus. ”
Tā kā radara risinājums līdz šim nav jutīgs pret apgaismojuma apstākļiem un saglabā privātumu (radars līdz šim nevar atpazīt cilvēkus), radara risinājumam ir īpašas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem kustības sensoru veidiem, piemēram, infrasarkanās kameras, kas balstītas uz lidojuma laiku. Un, tā kā ārkārtīgi kompakts, imec 140GHz radaru sistēma var tikt integrēta neredzami gandrīz katrā ierīcē, piemēram, klēpjdatoros, viedtālruņos vai ekrāna apvalkos.
Imec ir izstrādājis īpašu mašīnu mācību algoritmu, kura pamatā ir daudzslāņu neironu tīkls, ieskaitot LSTM slāni un izmantojot uzraudzītu mācīšanos, lai apmācītu secinājuma modeli, izmantojot iekšējos marķētos ierakstus, kuros ir vairāk nekā 25 cilvēki, ieskaitot vairākus ierakstus katram no 7 dažādiem žesti. Pretstatā eksperimentālajam datu kopumam reģistrētais 7 žestus klasificē un prognozē pareizo žestu vismaz 94% laika.
Līdztekus žestiem dzīvības pazīmes var arī izmērīt ar ļoti augstu precizitāti, pateicoties augstajai radiofrekvencei. Tāpēc radars ir lielisks kandidāts automašīnu dzīvības zīmju novērošanas sistēmās, lai nodrošinātu vadītāja stāvokļa nekontrolētu izsekošanu, piemēram, lai atklāt aizmigšanu, nenormālus stresa līmeņus vai, iespējams, novērstu negadījumus akūtu veselības apdraudējumu dēļ, piemēram, sirds vai epilepsijas lēkmes. Vēl viens iespējamais pielietojums ir mazu bērnu uzraudzība, lietojot kustību un dzīvības pazīmes, pat tad, ja zīdainim ir segums un guļ, piemēram, lai brīdinātu, ja bērns netīši palicis transportlīdzeklī.
MIMO radars
Lai palielinātu datu bagātību un telpisko informāciju, imec pašlaik izveido 4 × 4 MIMO radaru sistēmu, kurai tiek izstrādāta jauna radara mikroshēmas paaudze - iekļaujot TX un RX kā atsevišķas mikroshēmas. Tas ļaus lielāku elastību MIMO masīva elementu izplatīšanā visā pieejamajā zonā. Tāpat tiks izpētīts, vai var palielināt atsevišķu radaru mikroshēmu funkcionalitāti, lai iespējotu MIMO sistēmas ar vēl lielākiem mikroshēmu blokiem.
Imec 140GHz radars tika izstrādāts atklātā inovāciju pētniecības un attīstības sadarbības programmā par radaru tehnoloģiju. Ieinteresētie uzņēmumi var piedalīties programmā vai divpusējā pētniecības un attīstības projektā vai licencēt tehnoloģiju veidojošos blokus.
