Představte si svět, kde vysoce inteligentní bezdrátový systém může monitorovat životní prostředí a bojovat se znečištěním, může vyslat konvoj k přepravě několika lidí a může také pomoci najít pohřešovaná batolata, protože dokáže identifikovat kohokoli a kdekoli. Šestá generace bezdrátového připojení (6G) je hned za rohem a vědci z Southern Illinois University (SIU) v Carbondale ve Spojených státech studují klíčové vazby, díky kterým to funguje.
Gayan Aruma Baduge, docent na School of Electrical, Computer and Biomedical Engineering na SIU, vede mezinárodní výzkumný tým pracující na tomto výzkumu. Tým získal finanční prostředky ve výši 1,13 milionu $. Mezi členy týmu patří SIU a Villanova University ve Spojených státech, stejně jako Aalto University ve Finsku.
Tříletý projekt si klade za cíl studovat datovou komunikaci za pomoci AI a integraci systému radarového snímání pro technologii 6G.
"Jedná se o unikátní výzkumné partnerství, které spojuje Evropskou unii a Spojené státy americké se zaměřením na pokrok v oblasti umělé inteligence a integrovaného snímání a komunikace." Řekl Baduge.
Kromě aktuálně používaných služeb hlasové a datové komunikace se očekává, že technologie 6G bude zahrnovat funkce snímání, jako je vysoce přesné sledování a mapování polohy, zobrazování oblasti a provoz autonomních vozidel, včetně „platooningu“, kde je více vozidel. fungovaly společně jako jeden celek.
6G řešení řízená umělou inteligencí
Tato technologie, poháněná a řízená pokročilou umělou inteligencí, bude také schopna provádět nové funkce související se sledováním, včetně detekce typů gest nebo činností, které mohou lidé vykazovat, a také identifikace osoby, která tato gesta nebo činnosti provádí. Tato schopnost v systému je navržena tak, aby extrahovala, klasifikovala a předpovídala typické pohyby lidského těla, jako je stání, sezení, chůze, skákání, úsměv nebo pláč.
Badugeova práce se zaměřuje na vývoj teoretického základu pro technologii, navrhování bezdrátových systémů schopných integrovat mobilní komunikaci a environmentální zobrazování a snímání do budoucích systémů. Integrace systému zlepší efektivitu a funkčnost.
„Bezdrátový systém 6G s integrovaným snímáním a komunikačními schopnostmi lze použít pro monitorování životního prostředí, sítě vozidel a vzdálené snímání,“ říká Baduge, „a také usnadní vytváření chytrých měst a zároveň zlepší průmysl, výrobu a zemědělství.“
Klíčem k tomu, aby 6G bylo vše, co slibuje, je využít podobnosti mezi stávajícími systémy rádiového snímání a komunikačními systémy. Tyto systémy sdílely nebo sdílejí spektrum, hardwarové architektury a potrubí zpracování informací.
Baduge chtěl navrhnout strukturu, která by formálněji spojila oba systémy do jediné hardwarové platformy pomocí jednotného tvaru vlny a strategie přenosu řízené AI. Takový systém by byl schopnější zpracovávat signály z různých senzorů a zároveň by zvládal běžné mobilní telefony a datové přenosy.
Integrace celulárních komunikací a radarových snímacích systémů
Historicky byly rádiové systémy pro celulární komunikaci a radarové snímání navrženy a provozovány nezávisle. Tyto systémy používají různé průběhy, nepřekrývající se rádiová pásma a samostatné hardwarové platformy.
Současný moderní bezdrátový komunikační systém 5G je navržen a optimalizován především pro mobilní celulární komunikaci. Poptávka po vyšších přenosových rychlostech a počtu připojených bezdrátových zařízení se však zvyšuje a pro uspokojení této poptávky používají inženýři velká anténní pole pracující na vyšších frekvencích.
"Elektromagnetické spektrum neboli rádiové pásmo pro účely komunikace a snímání je extrémně vzácným a drahým zdrojem," říká Baduge, "a konsolidace komunikačních a snímacích úloh do stejné hardwarové platformy může výrazně zvýšit efektivitu." "Tato konstrukce je také cenově výhodnější, protože drahé RF zařízení lze znovu použít pro účely komunikace a snímání.
Integrační výzvy
Integrace dvou systémů navržených pro různé věci je náročná kvůli konkurenčním cílům návrhu datové komunikace a úkolů radarového snímání.
"Z tohoto důvodu doporučujeme používat řadu nástrojů, jako je komunikační a informační teorie, odhady a detekce a umělá inteligence řízená daty k překonání výzev při návrhu." Řekl Baduge.
Baduge doufá, že výzkum pomůže integrovat schopnosti rádiového snímání do technologií 6G, včetně systémů celulární komunikace, bezdrátových LAN a průmyslových sítí IoT, a zároveň udržet nízké náklady a šetřit spektrum a výpočetní výkon.
