Predstavte si svet, v ktorom dokáže vysoko inteligentný bezdrôtový systém monitorovať životné prostredie a bojovať proti znečisteniu, môže poslať konvoj na prepravu niekoľkých ľudí a môže tiež pomôcť nájsť nezvestné batoľatá, pretože dokáže identifikovať kohokoľvek a kdekoľvek. Šiesta generácia bezdrôtového pripojenia (6G) je hneď za rohom a výskumníci z Southern Illinois University (SIU) v Carbondale v Spojených štátoch študujú kľúčové prepojenia, vďaka ktorým to funguje.
Gayan Aruma Baduge, docent na Škole elektrického, počítačového a biomedicínskeho inžinierstva na SIU, vedie medzinárodný výskumný tím pracujúci na tomto výskume. Tím získal finančné prostriedky vo výške 1,13 milióna dolárov. Členmi tímu sú SIU a Villanova University v Spojených štátoch, ako aj Aalto University vo Fínsku.
Cieľom trojročného projektu je študovať dátovú komunikáciu pomocou AI a integráciu systému radarového snímania pre technológiu 6G.
"Ide o jedinečné výskumné partnerstvo, ktoré spája Európsku úniu a Spojené štáty americké so zameraním na pokrok v oblasti umelej inteligencie a integrovaného snímania a komunikácie." Povedal Baduge.
Okrem služieb hlasovej a dátovej komunikácie, ktoré sa v súčasnosti používajú, sa očakáva, že technológia 6G bude zahŕňať funkcie snímania, ako je vysoko presné sledovanie polohy a mapovanie, zobrazovanie oblasti a prevádzka autonómnych vozidiel vrátane „platooningu“, kde je viacero vozidiel. fungovali spoločne ako jeden celok.
6G riešenia poháňané AI
Táto technológia, poháňaná a riadená pokročilou umelou inteligenciou, bude tiež schopná vykonávať nové funkcie súvisiace so sledovaním, vrátane zisťovania typov gest alebo činností, ktoré môžu ľudia prejavovať, ako aj identifikácie osoby, ktorá tieto gestá alebo činnosti vykonáva. Táto schopnosť v systéme je navrhnutá tak, aby extrahovala, klasifikovala a predpovedala typické pohyby ľudského tela, ako je státie, sedenie, chôdza, skákanie, úsmev alebo plač.
Badugeova práca sa zameriava na vývoj teoretickej základne pre technológiu, navrhovanie bezdrôtových systémov schopných integrovať mobilnú komunikáciu a environmentálne zobrazovanie a snímanie do budúcich systémov. Integrácia systému zvýši efektivitu a funkčnosť.
„Bezdrôtový systém 6G s integrovanými schopnosťami snímania a komunikácie možno použiť na monitorovanie životného prostredia, siete vozidiel a diaľkové snímanie,“ hovorí Baduge, „a tiež uľahčí vytváranie inteligentných miest a zároveň zlepší priemysel, výrobu a poľnohospodárstvo.“
Kľúčom k tomu, aby 6G bolo všetko, čo sľubuje, je využiť podobnosti medzi existujúcimi rádiovými snímacími a komunikačnými systémami. Tieto systémy zdieľajú alebo zdieľajú spektrum, hardvérové architektúry a kanály spracovania informácií.
Baduge chcel navrhnúť štruktúru, ktorá by formálnejšie spájala tieto dva systémy do jednej hardvérovej platformy pomocou jednotného tvaru vlny a stratégie prenosu riadenej AI. Takýto systém by bol schopnejší spracovávať signály z rôznych senzorov a zároveň zvládať bežné mobilné telefóny a dátové prenosy.
Integrácia bunkovej komunikácie a radarových snímacích systémov
Historicky boli rádiové systémy pre bunkovú komunikáciu a radarové snímanie navrhnuté a prevádzkované nezávisle. Tieto systémy používajú rôzne tvary vĺn, neprekrývajúce sa rádiové pásma a samostatné hardvérové platformy.
Súčasný moderný bezdrôtový komunikačný systém 5G je navrhnutý a optimalizovaný hlavne pre mobilnú celulárnu komunikáciu. Dopyt po vyšších prenosových rýchlostiach a počte pripojených bezdrôtových zariadení sa však zvyšuje a na uspokojenie tohto dopytu inžinieri používajú veľké anténne polia pracujúce na vyšších frekvenciách.
„Elektromagnetické spektrum alebo rádiové pásmo na účely komunikácie a snímania je extrémne vzácny a drahý zdroj,“ hovorí Baduge, „a konsolidácia úloh komunikácie a snímania do rovnakej hardvérovej platformy môže výrazne zvýšiť efektivitu.“ „Tento dizajn je tiež cenovo výhodnejší, pretože drahé RF zariadenia možno opätovne použiť na účely komunikácie a snímania.
Integračné výzvy
Integrácia dvoch systémov navrhnutých pre rôzne veci je náročná z dôvodu konkurenčných cieľov dizajnu dátovej komunikácie a úloh radarového snímania.
"Z tohto dôvodu odporúčame na prekonanie výziev v oblasti dizajnu používať celý rad nástrojov, ako je teória komunikácie a informácií, odhad a detekcia a umelá inteligencia založená na údajoch." Povedal Baduge.
Baduge dúfa, že výskum pomôže integrovať možnosti rádiového snímania do technológií 6G vrátane mobilných komunikačných systémov, bezdrôtových sietí LAN a priemyselných sietí internetu vecí, pričom náklady udrží na nízkej úrovni a šetrí spektrum a výpočtový výkon.
