Imec je razvio kompaktan visoko-osjetljiv MIMO radarski sustav od 140 GHz. MIMO podešavanje je demonstrirano za prepoznavanje geste, podržavajući intuitivne interakcije čovek-mašina.
Ultra-fino rezolucija ovog radara omogućava detekciju pokreta mikro kože koji se odnose na vitalne znakove koji služe za aplikacije kao što su praćenje bez vozača ili praćenje pacijenta.
Ključni razlikovači imecovog prototipa 140GHz radara na čipu su njegove male veličine i visoke radarske performanse - u smislu rezolucije i osjetljivosti pokreta.
Radar radi do 10m opsega, sa 15mm rezolucijom i 10GHz RF opsega.
Višestruki antenski putevi su ugrađeni da omoguće kompletnu (virtuelnu) 1 × 4 MIMO konfiguraciju za postizanje kutnog razdvajanja cilja.
Čip primopredajnika ima antene na čipu i integrisan je u 28nm bulk CMOS tehnologiju, osiguravajući jeftino rješenje pri proizvodnji velike količine. Ova svojstva čine radarski sistem posebno privlačnim za aplikacije gdje je ključna precizna detekcija zasnovana na malom kretanju.
Mašinsko učenje
Dodavanjem mogućnosti za strojno učenje, imec je sada pokazao izvodljivost radara za otkrivanje i klasifikaciju malih pokreta na osnovu Dopplerovih informacija.
"To otvara nove mogućnosti, na primjer, omogućavajući prepoznavanje gesta za intuitivne interakcije čovjek-stroj", kaže Barend van Liempd, menadžer za istraživanje i razvoj u imec-u. „Razmislite o AR / VR prostoru, gdje novi radar može podržati intuitivnu interakciju s virtualnim objektima. Prepoznavanje pokreta može potencijalno omogućiti i intuitivnu kontrolu uređaja - komplementarno postojećim interfejsima kao što su glasovna kontrola ili pametni ekrani na dodir.
Budući da nije osetljiv na uslove osvetljenja i čuva privatnost (radar do sada nije prepoznao ljude), radarsko rješenje ima posebne prednosti u odnosu na druge tipove senzora pokreta, na primjer infracrvene kamere na bazi vremena. Budući da je izuzetno kompaktan, imecov 140GHz radarski sistem može se nevidljivo integrirati u gotovo svaki uređaj, kao što su laptopovi, pametni telefoni ili okviri zaslona.
Imec je razvio specifičan algoritam strojnog učenja koji se temelji na višeslojnoj neuronskoj mreži, uključujući LSTM sloj i koristeći nadzirano učenje za treniranje modela zaključivanja korištenjem internih oznaka s više od 25 osoba, uključujući nekoliko snimaka za svaki od 7 različitih gestama. Protiv eksperimentalnog skupa podataka, model klasificira snimljene 7 geste i predviđa pravi pokret najmanje 94% vremena.
Osim gestova, vitalni znaci mogu se mjeriti vrlo visokom preciznošću zahvaljujući visokoj radio frekvenciji. Zbog toga je radar odličan kandidat za sisteme za nadzor vitalnih znakova u vozilu, kako bi se omogućilo beskontaktno praćenje stanja vozača, npr. Za detekciju pada u snu, nenormalnog nivoa stresa ili moguće sprečavanje nesreća zbog akutnih zdravstvenih opasnosti, npr. ili napadi epilepsije. Druga moguća primjena je praćenje male djece primjenom kretanja i otkrivanja vitalnih znakova, čak i kada je dijete prekriveno pokrivačem i zaspi, npr. Za davanje upozorenja u slučaju da dijete slučajno ostane u vozilu.
MIMO radar
Da bi se povećalo bogatstvo podataka i prostorne informacije, imec trenutno gradi 4 × 4 MIMO radarski sistem, za koji je u razvoju nova generacija radarskih čipova - koji uključuju TX i RX kao zasebne čipove. Ovo će omogućiti veću fleksibilnost u distribuciji MIMO elemenata niza kroz dostupnu oblast. Također će se istražiti da li se funkcionalnost samostalnih radarskih čipova može povećati, kako bi se omogućili MIMO sustavi s još većim nizom čipova.
Imecov 140GHz radar razvijen je u okviru svog istraživačko-razvojnog programa za otvorenu inovaciju na radarskoj tehnologiji. Zainteresovane kompanije mogu učestvovati u programu, ili u bilateralnom R&D projektu, ili licencirati blokove tehnologije.
