Technologie | Věda | Tělo

Speciální radar dokáže přes zeď detekovat osoby, jejich tep, dýchání i emoce

  • Nový typ radaru vidí skrze zdi jednotlivé osoby
  • Díky algoritmům lze detekovat pohyb, tep ale i emoce jednotlivých osob
  • Systém funguje podobně jednoduše jako Wi-Fi

Vědci z MIT představili nový typ radaru, který je určený na detekci osob skrze zdi. Vyniká především jednoduchostí a tím, že lze kromě jednotlivých osob a jejich pohybu měřit například i jejich tep a také emoce s vysokou přesností.

Podobné radarové systémy už existují nějakou dobu, vědcům se ale podařilo vše zjednodušit a vyvinout tak, aby pomocí této technologie vznikaly nová komerční řešení, která budou dostupná třeba pro domácnosti, nemocnice, pečovatelské domy a další nasazení.

S přesností na centimetry

Nový radarový systém je založený na technologii FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave Radar), která měří vzdálenost dle frekvenčního rozdílu mezi vyslanými a odraženými vlnami. Používá se frekvence 5 GHz až 7 GHz  s tím, že výkon je pouze 0,1 % toho, na kterém pracuje standardní Wi-Fi router.

Klepněte pro větší obrázek

Díky kombinaci jednoho vysílače a několik snímacích antén, které jsou rozmístěné na rozdílných pozicích pro měření zmíněných odražených vln, je možné měřit potřebné objekty s přesností na centimetry, přičemž rychlost snímání probíhá v reálném čase. Odražené vlny totiž k přijímači dorazí jen za několik desítek nanosekund.

Se dvěma přijímači lze detekovat objekty ve 2D, se třemi správně rozmístěnými přijímači lze rekonstruovat 3D pozici, takže lze rozpoznat, zda například člověk stojí, leží a podobně. Jakmile je nutné detekovat více lidí najednou, je nutné zvýšit počet antén.

Rozpoznání člověka a pohybu

Zmíněným způsobem je možné detekovat „objekt“, ale aby to bylo využitelné pro lidi, musí docházet i k detekci člověka, respektive lidského těla.

Klepněte pro větší obrázek

Zde už tedy nastupují speciální algoritmy, které se naučí a posléze dokáží rozpoznat lidské tělo v různých úhlech a pozicích z méně přesných dat. Systém musí dále rozpoznat pohyb člověka, aby se z detekovaného lidského těla najednou nestala směs šumu, který nepůjde rozpoznat vůči ostatním objektů.

Zařízení tak správně detekuje jednotlivé části lidského těla a jejich pohyb v prostoru - hlava, tělo, ruce nebo nohy.

Detekce dýchání i tepu

Když vědci zkoumali snímaná data, tak zjistili, že malá část signálu respektive rekonstruovaného obrazu neustále mizí a zase se objevuje. Nakonec se zjistilo, že právě změnu v signálu způsobuje dýchání člověka, které tak bylo možné zapracovat do algoritmů. Tyto algoritmy ho poté správně detekují a operátor s výslednými daty může dále pracovat.

Klepněte pro větší obrázek

Podobně vědci došli i k měření tepu srdce, protože jak srdce pumpuje krev do celého těla, v určitých částech těla dochází k jemné oscilaci, kterou jsou schopné algoritmy zachytit i v obrovském šumu okolních signálů.

Emerald ve více než 200 domovech

Vědci se rozhodli z projektu udělat samostatnou společnost, která už prototyp produktu „Emerald“ testuje v 200 domovech.

Možnosti nasazení tohoto zařízení jsou obrovské - hlídání dýchání a tepu dítěte, hlídání pádu lidí na zem (týká se hlavně starších osob) a to vše neinvazivně a i přes zeď.

Klepněte pro větší obrázek

S podobnými zařízeními se počítá, že budou součástí chytrých domů budoucnosti, ale i pokročilých systémů nemocnic a dalších zařízení, kde může umělá inteligence hlídat pohyb a vlastnosti lidí bez toho, aby museli mít na sobě připnuté nějaké měřící zařízení.

Diskuze (9) Další článek: Ferrari SF90 bude legenda. Dostalo tři elektromotory a je to nejrychlejší sériové Ferrari v historii

Témata článku: Technologie, Zdraví, Věda, Wi-Fi, Výzkum, Strojové učení, Pohyb, Tělo, Lidské tělo, Dýchání, Zeď, Emoce, Algoritmus, SPEC, Tep, Radar