a, ett illustrativt scenario för att övervaka människor i en typisk inomhusmiljö i en smart, i realtid och billigt sätt, där den intelligenta metasytan dekorerad som en del av väggen används för att adaptivt manipulera omgivande Wi-Fi-signaler. b, Den schematiska konfigurationen av intelligent metasurface-system genom att komma med en programmerbar metasurface med stor bländare för att manipulera och sampla EM-vågfält adaptivt med artificiella neurala nätverk (ANN) för att styra och bearbeta dataflödet direkt. Den intelligenta metasytan har två driftlägen:aktiva och passiva lägen. I det aktiva läget, det intelligenta systemet har en sändarantenn och en mottagarantenn. I passivt läge, det intelligenta systemet har ett par mottagande antenner. (c), Mikrovågsdatabearbetningsflöde med hjälp av CNN för djupinlärning. I (c), Mikrovågsdata behandlas med IM-CNN-1 för att bilda bilden av hela människokroppen. Sedan, snabbare R-CNN utförs för att hitta området av intresse (ROI) från hela bilden, till exempel, bröstet för andningsövervakning, och handen för teckenspråkigenkänning. Efteråt, GS-algoritmen används för att hitta den kodande sekvensen för att styra den programmerbara metaytan så att dess associerade strålningsstrålar kan fokuseras mot den önskvärda platsen. IM-CNN-2 behandlar mikrovågsdata för att känna igen handtecknet; och den mänskliga andningen identifieras genom tidsfrekvensanalysen av mikrovågsdata. Upphovsman:Lianlin Li, Ya Shuang, Qian Ma, Haoyang Li, Hanting Zhao, Menglin Wei, Che Liu, Chenglong Hao, Cheng-Wei Qiu, och Tie Jun Cui
Internet of Things (IoT) och cyberfysiska system har öppnat möjligheter för smarta städer och smarta hem, och förändrar sättet för människor att leva. I denna smarta era, Det efterfrågas alltmer att fjärrövervaka människor i det dagliga livet med hjälp av radiofrekventa sondsignaler. Dock, de konventionella avkänningssystemen kan knappast distribueras i verkliga inställningar eftersom de vanligtvis kräver att objekt antingen avsiktligt samarbetar eller bär en aktiv trådlös enhet eller identifieringstagg. Dessutom, de befintliga avkänningssystemen är inte anpassningsbara eller programmerbara för specifika uppgifter. Därav, de är långt ifrån effektiva i många synvinklar, från tid till energiförbrukning.
I en ny artikel publicerad i Ljusvetenskap och applikation , forskare från State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Network, Institutionen för elektronik, Peking University, Kina, statens nyckellaboratorium för millimetervågor, Sydöstra universitetet, Kina, och medarbetare utvecklade en AI-driven smart metasyta för att gemensamt styra EM-vågorna på den fysiska nivån och EM-dataflödet på den digitala rörledningen. Baserat på metasytan, de designade en billig intelligent EM "kamera, "som har robusta prestanda för att realisera omedelbar in-situ-avbildning av hela scenen och adaptiv igenkänning av handtecken och vitala tecken på flera icke-samarbetsvilliga människor. Mer intressant, EM-kameran fungerar mycket bra även när den passivt upphetsas av svåra 2,4 GHz Wi-Fi-signaler som finns överallt i vardagen. Som sådan, deras intelligenta kamera gör att vi på distans kan "se" vad människor gör, övervaka hur deras fysiologiska tillstånd förändras, och "höra" vad folk pratar utan att använda några akustiska sensorer, även när dessa människor är icke-samarbetsvilliga och ligger bakom hinder. Den rapporterade metoden och tekniken kommer att öppna nya vägar för framtida smarta städer, smarta hem, interaktiva gränssnitt för mänskliga enheter, hälsosam övervakning och säkerhetsscreening, utan att orsaka de visuella integritetsproblemen.
Den intelligenta EM -kameran är centrerad kring en smart metayta, d.v.s. en programmerbar metayta med ett kluster av artificiella neurala nätverk (ANN). Metaytan kan manipuleras för att generera önskade strålningsmönster som motsvarar olika avkänningsuppgifter, från datainsamling till bildbehandling, och automatiskt igenkänning. Den kan stödja olika typer av på varandra följande avkänningsuppgifter med en enda enhet i realtid. Dessa forskare sammanfattar den operativa principen för sin kamera:
"Vi utformar en programmerbar kodningsmetasyta med stor bländare för tre ändamål i ett:(1) för att utföra in-situ högupplöst avbildning av flera personer i en helbildsscene; (2) för att snabbt fokusera EM-fält (inklusive omgivande stray) Wi-Fi-signaler) till utvalda lokala platser och undvika oönskade störningar från kroppens bagageutrymme och omgivande miljö; och (3) för att övervaka de lokala kroppstecknen och vitala tecknen för flera icke-samarbetsvilliga människor i verkliga miljöer genom att genast skanna den lokala kroppsdelar av intresse. "
"Eftersom omkopplingshastigheten för metasytan är anmärkningsvärt snabbare än kroppens förändring (livstecken och handtecken) med en faktor ~, antalet människor som övervakas i princip kan vara mycket stort "tillade de.
"Den presenterade tekniken kan användas för att övervaka de anmärkningsvärda eller icke-anmärkningsvärda rörelserna hos icke-kooperativa människor i den verkliga världen men också hjälpa människor med djupa funktionsnedsättningar på distans att skicka kommandon till enheter som använder kroppsspråk. Detta genombrott kan öppna en ny plats för framtiden smarta städer, smarta hem, interaktivt gränssnitt mellan människor och enheter, hälsosam övervakning, och säkerhetskontroll utan att orsaka integritetsproblem. "förutspår forskarna.
