une, un scénario illustratif pour la surveillance des personnes dans un environnement intérieur typique dans une smart, manière en temps réel et peu coûteuse, où la métasurface intelligente décorée comme une partie du mur est utilisée pour manipuler de manière adaptative les signaux Wi-Fi ambiants. b, La configuration schématique du système de métasurface intelligent en venant une métasurface programmable à grande ouverture pour manipuler et échantillonner les champs d'ondes EM de manière adaptative avec des réseaux de neurones artificiels (ANN) pour contrôler et traiter le flux de données instantanément. La métasurface intelligente a deux modes de fonctionnement :les modes actif et passif. En mode actif, le système intelligent comporte une antenne émettrice et une antenne réceptrice. En mode passif, le système intelligent possède une paire d'antennes de réception. (c), Flux de traitement des données par micro-ondes en utilisant des CNN d'apprentissage en profondeur. En (c), les données micro-ondes sont traitées avec IM-CNN-1 pour former l'image de l'ensemble du corps humain. Puis, le Faster R-CNN est effectué pour trouver la région d'intérêt (ROI) à partir de l'image entière, par exemple, la poitrine pour la surveillance de la respiration, et la main pour la reconnaissance de la langue des signes. Après, l'algorithme G-S est utilisé pour trouver la séquence de codage pour contrôler la métasurface programmable de telle sorte que ses faisceaux de rayonnement associés puissent être focalisés vers le point souhaité. IM-CNN-2 traite les données micro-ondes pour reconnaître le signe de la main ; et la respiration humaine est identifiée par l'analyse temps-fréquence des données micro-ondes. Crédit :Lianlin Li, Ya Shuang, Qian Ma, Haoyang Li, Hanting Zhao, Menglin Wei, Che Liu, Chenglong Hao, Cheng Wei Qiu, et Tie Jun Cui
L'Internet des objets (IoT) et les systèmes cyberphysiques ont ouvert des possibilités pour les villes intelligentes et les maisons intelligentes, et changent la façon dont les gens vivent. En cette ère intelligente, il est de plus en plus demandé de surveiller à distance les personnes dans la vie quotidienne à l'aide de signaux de sonde radiofréquence. Cependant, les systèmes de détection conventionnels peuvent difficilement être déployés dans des environnements réels, car ils nécessitent généralement que les objets coopèrent délibérément ou portent un dispositif sans fil actif ou une étiquette d'identification. En outre, les systèmes de détection existants ne sont pas adaptatifs ou programmables à des tâches spécifiques. D'où, ils sont loin d'être efficaces à bien des points de vue, du temps aux consommations d'énergie.
Dans un nouvel article publié dans Science de la lumière et application , des scientifiques du State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Département d'électronique, Université de Pékin, Chine, le State Key Laboratory of Millimeter Waves, Université du Sud-Est, Chine, et ses collègues ont développé une métasurface intelligente pilotée par l'IA pour contrôler conjointement les ondes EM au niveau physique et le flux de données EM sur le pipeline numérique. Sur la base de la métasurface, ils ont conçu une caméra EM intelligente peu coûteuse, " qui a des performances robustes dans la réalisation d'une imagerie in situ instantanée de la scène complète et d'une reconnaissance adaptative des signes de la main et des signes vitaux de plusieurs personnes non coopératives. Plus intéressant encore, la caméra EM fonctionne très bien même lorsqu'elle est passivement excitée par des signaux Wi-Fi parasites de 2,4 GHz qui existent de manière omniprésente dans la vie quotidienne. En tant que tel, leur caméra intelligente nous permet de "voir" à distance ce que font les gens, surveiller l'évolution de leurs états physiologiques, et "entendre" ce que les gens parlent sans déployer de capteurs acoustiques, même lorsque ces personnes ne sont pas coopératives et sont derrière des obstacles. La méthode et la technique rapportées ouvriront de nouvelles voies pour les futures villes intelligentes, maisons intelligentes, interfaces interactives homme-appareil, surveillance saine et dépistage de sécurité, sans causer de problèmes de confidentialité visuelle.
La caméra EM intelligente est centrée autour d'une métasurface intelligente, c'est à dire., une métasurface programmable dotée d'un cluster de réseaux de neurones artificiels (ANN). La métasurface peut être manipulée pour générer les diagrammes de rayonnement souhaités correspondant à différentes tâches de détection, de l'acquisition des données à l'imagerie, et à la reconnaissance automatique. Il peut prendre en charge divers types de tâches de détection successives avec un seul appareil en temps réel. Ces scientifiques résument le principe de fonctionnement de leur caméra :
"Nous concevons une métasurface de codage programmable à grande ouverture pour trois objectifs en un :(1) pour effectuer une imagerie haute résolution in situ de plusieurs personnes dans une scène à vue complète ; (2) pour focaliser rapidement les champs EM (y compris les parasites ambiants signaux Wi-Fi) vers des points locaux sélectionnés et éviter les interférences indésirables du tronc du corps et de l'environnement ambiant ; et (3) pour surveiller les signes corporels locaux et les signes vitaux de plusieurs personnes non coopératives dans des contextes réels en scannant instantanément les signaux locaux parties du corps d'intérêt."
"Étant donné que le taux de commutation de la métasurface est remarquablement plus rapide que celui du changement corporel (signe vital et signe de la main) d'un facteur de ~ , le nombre de personnes surveillées peut en principe être très important", ont-ils ajouté.
"La technique présentée peut être utilisée pour surveiller les mouvements notables ou non notables de personnes non coopératives dans le monde réel, mais aussi pour aider les personnes souffrant de handicaps profonds à envoyer à distance des commandes à des appareils en utilisant les langages corporels. Cette percée pourrait ouvrir une nouvelle voie pour l'avenir Villes intelligentes, maisons intelligentes, interface interactive homme-appareil, surveillance saine, et le contrôle de sécurité sans causer de problèmes de confidentialité. ", prédisent les scientifiques.
