Špeciálny radar dokáže cez stenu lokalizovať osoby, ich tep, dýchanie aj emócie

Technológie
0

Vedci z MIT predstavili nový typ radaru, ktorý je určený na detekciu osôb cez steny. Vyniká predovšetkým jednoduchosťou a tým, že vie okrem jednotlivých osôb a ich pohybu zmerať s vysokou presnosťou napríklad ich tep a dokonca emócie. Podobné radarové systémy už nejaký čas existujú.  Vedcom sa však teraz podarilo všetko zjednodušiť a vyvinúť tak, aby pomocou tejto technológie vznikali nové komerčné riešenia, dostupné napríklad pre domácnosti, nemocnice, opatrovateľské domy a iné.

S presnosťou na centimetre
Nový radový systém je založený na technológii FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave Radar), ktorá meria vzdialenosť podľa frekvenčného rozdielu medzi vyslanými a odrazenými vlnami. Používa sa frekvencia 5 GHz až 7 GHz s tým, že výkon je iba 0,1 % štandardného Wi-Fi routera. Vďaka kombinácii jedného vysielača a niekoľkých snímacích antén, rozmiestnených na rozdielnych pozíciách, je možné merať potrebné objekty s presnosťou na centimetre, pričom rýchlosť snímania prebieha v reálnom čase.

Odrazené vlny totiž k prijímaču dorazia iba za niekoľko desiatok nanosekúnd. S dvoma prijímačmi sa dajú rozpoznať 2D objekty, s tromi správne rozmiestnenými prijímačmi už 3D pozíciu. Preto je možné rozpoznať, či napríklad človek stojí, leží a podobne. Akonáhle je nutné lokalizovať viac ľudí naraz, treba zvýšiť počet antén. 

Rozpoznanie človeka a pohybu
Takto sa dá lokalizovať „objekt“, ale aby to mohlo byť využiteľné pre ľudí, treba použiť špeciálne algoritmy, ktoré sa naučia a dokážu rozpoznať ľudské telo v rôznych uhloch a pozíciách z menej presných dát. Systém musí rozpoznať pohyb človeka, aby sa z lokalizovaného ľudského tela naraz nestala zmes šumu. Zariadenie tak správne odlišuje jednotlivé časti ľudského tela a ich pohyb v priestore – hlava, telo, ruky alebo nohy.

Detekcia dýchania a tepu
Keď vedci skúmali snímané dáta, zistili, že malá časť signálu, či rekonštruovaného obrazu neustále mizne a zase sa objavuje. Nakoniec sa ukázalo, že práve zmenu v signáli spôsobuje dýchanie človeka, ktoré bolo možné zapracovať do algoritmov.

Tieto algoritmy ho potom správne rozpoznajú a operátor s výslednými dátami môže ďalej pracovať. Podobne vedci prišli i na meranie tepu srdca, pretože ako srdce pumpuje krv do celého tela, v určitých častiach tela dochádza k jemnej oscilácii, ktorú sú schopné algoritmy zachytiť i v obrovskom šume okolitých signálov.

Emerald vo viac ako 200 domovoch
Vedci sa rozhodli z projektu urobiť samostatnú spoločnosť, ktorá už prototyp produktu Emerald testuje v 200 domovoch. Možnosti nasadenia tohto zariadenia sú obrovské – stráženie dýchania a tepu dieťaťa, stráženie pádu ľudí na zem (týka sa hlavne starších osôb) a to všetko neinvazívne a i cez stenu.

S podobnými zariadeniami sa počíta, že budú súčasťou chytrých domov budúcnosti, ale aj pokročilých systémov nemocníc a ďalších zariadení, kde môže umelá inteligencia strážiť pohyb a vlastnosti ľudí bez toho, aby museli mať na sebe pripnuté nejaké meracie zariadenie.

Zdroj: vtm.zive.cz.

Redakcia

Všetky autorove články
radar clovek veda vyskum algoritmus zdravie smart home buducnost umelá inteligencia AI

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať