4D感測新技術 電磁波能測心跳/學界共同研發 未來老人跌倒、疲勞駕駛等都能隨時感知

國科會補助學界開發4D感測技術,將未來6G通訊系統實現感測功能,如WIFI就能偵測人體位移跟生理特徵。圖為中山大學電機系講座教授洪子聖(中)、清華大學電機系教授徐碩鴻(右)、陽明交通大學電機系教授蔡作敏(左)。(記者吳柏軒攝)
〔記者吳柏軒/台北報導〕現代人活動少不了手機、WIFI等無線電波,除了用在通訊,未來還可拿來感測人體心跳及慢速位移等;中山大學、清華大學、陽明交通大學與國研院台灣半導體中心昨日共同發表全新「4D感測技術」,利用幾乎「無所不在」的通訊電波來感測環境,未來老人跌倒、疲勞駕駛、寵物躲藏等都可感知,實現智慧生活的安全與便利。
中山電機系講座教授洪子聖表示,無線電波如手機、WIFI等隨時傳輸訊號,過往只注重通訊功能,事實上電磁波碰到周遭物體,會產生「都卜勒效應」,可用來感測人體位移與心跳,而4D感測是在3D成像上,再加上微都卜勒圖(Micro-Doppler),讓WIFI、手機成為雷達,隨時感知周遭環境變化。
洪子聖表示,十四年前開始鑽研「自我注入鎖定」技術,能增強電磁波偵測呼吸、心跳等生理徵狀,已開發第三代,擁五十多項專利,投入4D感測技術,未來應用有入侵偵測、智慧交通、智慧工廠及健康照護等。如老人家中跌倒,可透過WIFI偵測姿勢與生理訊息,發送急救訊號,貓咪躲藏牆後、沙發,在電磁波前也無所遁形。該技術需大量AI(人工智慧)判斷,而無線通訊廿四小時連接,有龐大數據可供AI訓練。
清大電機系教授徐碩鴻表示,該技術運用未來6G通訊頻譜,但太赫茲(大於一百GHz)通常訊號較弱,團隊加上半導體異質整合技術,結合最先進互補式金屬氧化物半導體(CMOS)、第三代半導體氮化鎵(GaN)等,協助晶片小型化、並讓電磁波打得更遠。
車內兒童偵測也可實現
星相科技公司執行長蔡忠旺認為,新技術應用廣泛,已有廠商將整合可見光與不可見光訊號,大幅提升跌倒判斷,車內兒童偵測也可實現。洪子聖補充,偵測某區域有無人存在的「存在感測器」用途很大,如房間沒人可關燈,或危險區域禁入警報等。
國科會工程處長洪樂文表示,次世代行動通訊系統將整合通訊跟感測,未來有無線訊號就能感知環境,比用攝影機觀測能減少部分隱私外洩;洪子聖補充,無線電偵測仍有其他隱私疑慮,6G通訊規格已納入討論,未來在通訊框架下,無線電波功率會限縮在可接受範圍。