Imec telah mengembangkan sistem radar MIMO 140GHz yang sangat sensitif. Pengaturan MIMO didemonstrasikan untuk pengenalan gerakan, mendukung interaksi manusia-mesin yang intuitif.
Resolusi ultra-halus dari radar ini memungkinkan pendeteksian gerakan mikro-kulit terkait dengan aplikasi tanda vital yang melayani seperti pemantauan pengemudi non-kontak atau pemantauan pasien.
Perbedaan utama dari sistem prototipe radar-on-chip 140GHz imec adalah ukurannya yang kecil dan kinerja radar yang tinggi - dalam hal resolusi dan sensitivitas gerak.
Radar beroperasi hingga jangkauan 10m, dengan resolusi jangkauan 15mm dan bandwidth RF 10GHz.
Beberapa jalur antena digabungkan untuk memungkinkan konfigurasi MIMO 1 × 4 lengkap (virtual) untuk mencapai pemisahan target sudut.
Chip transceiver ini dilengkapi antena on-chip, dan terintegrasi dalam teknologi CMOS massal 28nm, memastikan solusi berbiaya rendah pada produksi volume tinggi. Sifat-sifat ini membuat sistem radar sangat menarik untuk aplikasi di mana presisi tinggi, deteksi berbasis gerak kecil adalah kuncinya.
Pembelajaran mesin
Dengan menambahkan kemampuan pembelajaran mesin, imec kini telah menunjukkan kelayakan radar untuk mendeteksi dan mengklasifikasikan gerakan kecil berdasarkan informasi Doppler.
“Ini membuka peluang baru, misalnya, memungkinkan pengenalan gerakan untuk interaksi manusia-mesin yang intuitif”, kata Barend van Liempd, manajer R&D di imec. “Pikirkan tentang ruang AR / VR, di mana radar baru dapat mendukung interaksi intuitif dengan objek virtual. Pengenalan gerakan berpotensi juga dapat mengaktifkan kontrol perangkat intuitif - melengkapi antarmuka yang ada seperti kontrol suara atau layar sentuh cerdas. "
Karena tidak peka terhadap kondisi pencahayaan dan menjaga privasi (radar sejauh ini tidak dapat mengenali manusia), solusi radar memiliki keunggulan khusus dibandingkan dengan jenis sensor gerak lainnya, misalnya kamera inframerah berbasis waktu penerbangan. Dan, karena sangat ringkas, sistem radar 140GHz imec dapat diintegrasikan tanpa terlihat di hampir setiap perangkat, seperti laptop, ponsel cerdas, atau bezel layar.
Imec telah mengembangkan algoritma pembelajaran mesin spesifik berdasarkan jaringan saraf multi-layer termasuk lapisan LSTM dan menggunakan pembelajaran terawasi untuk melatih model inferensi dengan menggunakan rekaman berlabel in-house lebih dari 25 orang, termasuk beberapa tangkapan untuk masing-masing dari 7 berbeda isyarat. Terhadap dataset eksperimental, model mengklasifikasikan 7 gerakan yang direkam dan memprediksi gerakan yang benar setidaknya 94% dari waktu.
Selain dari gerakan, tanda-tanda vital juga dapat diukur dengan presisi sangat tinggi berkat frekuensi radio yang tinggi. Oleh karena itu, radar adalah kandidat yang sangat baik untuk sistem pemantauan tanda vital di dalam mobil, untuk memungkinkan pelacakan non-kontak dari keadaan pengemudi, misalnya untuk mendeteksi tertidur, tingkat stres abnormal atau mungkin untuk mencegah kecelakaan karena bahaya kesehatan akut, misalnya jantung atau serangan epilepsi. Aplikasi lain yang mungkin adalah memantau anak-anak kecil menggunakan deteksi gerakan dan tanda-tanda vital, bahkan ketika bayi ditutupi oleh selimut dan tidur, misalnya untuk memberikan peringatan jika seorang anak tidak sengaja ditinggalkan di dalam kendaraan.
Radar MIMO
Untuk memperbesar kekayaan data dan informasi spasial, imec saat ini sedang membangun sistem radar MIMO 4 × 4, di mana generasi baru chip radar sedang dikembangkan - menggabungkan TX dan RX sebagai chip terpisah. Ini akan memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam mendistribusikan elemen array MIMO di seluruh area yang tersedia. Ini juga akan dieksplorasi jika fungsi chip radar mandiri dapat ditingkatkan, untuk memungkinkan sistem MIMO dengan susunan chip yang lebih besar.
Radar 140GHz Imec dikembangkan dalam inovasi terbuka program kolaborasi R&D pada teknologi radar. Perusahaan yang tertarik dapat mengambil bagian dalam program ini, atau dalam proyek R&D bilateral, atau lisensi blok bangunan teknologi.
