科学家已研究出非接触式生命体征监测的智能雷

【PConline独家报道】来自比利时纳米电子和数字技术中心（imec）的最新研发成果——一款紧凑型、高灵敏度的140GHz MIMO（多输入多输出）雷达系统震撼登场。这款系统的推出，标志着人机交互领域的一大突破，为非接触式驾驶员监控、患者监控等应用提供了新的解决方案。

这款imec的雷达芯片原型系统体积小巧，性能卓越。其工作范围可达10米，拥有高达15mm的分辨率和10GHz的RF带宽，展现出极高的运动灵敏度。结合多个天线路径，实现完整（虚拟）的1x4 MIMO配置，能够精准识别目标角度。

值得一提的是，该雷达系统采用片上天线，28nm体CMOS技术，确保了大批量生产的低成本解决方案。这一特性使得雷达系统特别适用于高精度小动作检测应用。通过融入机器学习算法，imec已经成功证明雷达基于多普勒信息检测和分类小运动的可行性。

研发经理Barend van Liempd对此表示：“这为我们带来了全新的机会，例如实现直观的人机交互的手势识别。在AR/VR空间内，新雷达可以与虚拟对象进行直观交互。手势识别还能实现直观的设备控制，与现有的语音控制或智能触摸屏等界面形成互补。”

相较于其他运动传感器，这款雷达解决方案具有独特的优势。它对照明条件不敏感，且能够保护隐私——雷达无法识别人类。它在隐私保护方面获得了额外的加分。由于非常紧凑，这款140GHz雷达系统可集成在各类设备中，如笔记本电脑、智能手机或屏幕边框。

Imec开发了一种基于多层神经网络的机器学习算法，该算法包括LSTM层，并通过监督学习进行训练。针对实验数据集，该算法对7种不同的手势进行精准分类。除此之外，由于雷达的高射频特性，还可以精确测量生命体征。例如，它可以部署在车内以监测驾驶员状态，或在儿童监护中发挥重要作用。

为了进一步提升数据丰富度和空间信息，imec正在构建4x4 MIMO雷达系统。他们还将TX和RX作为单独的芯片进行开发，以打造新一代雷达芯片。这增强了MIMO阵列元件在可用区域上的分布灵活性。

Imec的这项创新是在其开放的雷达技术研发合作计划中诞生的。有兴趣的企业可以参与其中，共同研发双边项目，探索更多可能的技术构建模块。

通过此次创新，imec再次证明了其在纳米电子和数字技术领域的领先地位。这款140GHz MIMO雷达系统的推出，将为人机交互、驾驶员监控、患者监护等领域带来革命性的变革。让我们共同期待这一技术在未来的更多突破和应用。

【viaNeelectronics PConline编译作者栗子】