中山大学最新感测研究 助攻灾防黄金救援
人体存在感测雷达技术与大众生活密切相关,从车载安全、智能安防到智慧生活随处可见,国立中山大学电机工程学系副教授王复康研发「调频相位自我注入锁定雷达」,可做到十公尺远非接触感测,灵敏度比传统架构提升一百万倍,以低成本创造优异抗杂波能力,同时在软体演算法上创新,大幅降低计算成本,研究成果可应用於防灾、救灾,预计可减少六成感测时间,把握黄金救援。(见图)
王复康今(廿九)日指出,SIL雷达过去主要感测呼吸心跳,他尝试拓展至人体存在感测领域,研究成果可以用在救灾,预计缩短六成的感测时间,在人员搜救上有望可帮助救援人员更快找到受困人员,并提供健康状况的资讯,提高救援效率;用於室内防护上,如果发现侦测对象一直待在浴室或突然消失不见,可能就是跌倒或是发生意外,具警示效果。对比过往红外线感测、超声波感测和微波电磁波感测,最新研究可以避免发生在座椅感测器上放置物品却误判被视为有人占用,或车用麦克风感测却因乘客熟睡无声而侦测失败等情形,同时解决摄影机侵犯隐私的问题。
王复康表示,硬体部分升级采用「调频相位自我注入锁定雷达(Frequency-Modulated Phase-and-Self-Injection-Locked Radar, FMPSIL)」,除了可距离十几公尺非接触感测,亦可调频、灵敏度更高、输出频率更为稳定;软体演算法部分与高教深耕计画「6G通讯与感测研究中心」跨领域合作获得灵感,首将通讯领域常用的统计分析演算法运用於感测领域。团队於6x6平方公尺杂乱的环境中进行六百分钟的数据集实验,研究成果显示,对单一移动目标感测的准确度,从82.11%提升至97.32%,成功克服频谱泄漏问题。以往侦测时间需要三至四个呼吸心跳周期(约十五至二十秒),他们将计算流程最佳化,透过波形分布判断人数和位置,耗时仅需一个呼吸心跳周期(约五秒),大幅缩减了运算与观测时间,同时提高准确度。
王复康现为为中山特聘年轻学者,自二○○九年起研发「自我注入锁定(self-injection-locked, SIL)雷达系统」,突破雷达研究六十年的技术瓶颈,侦测灵敏度比传统架构连续波雷达(CW)可提升达一百万倍,以低成本创造优异的抗杂波能力,搭配软体演算法与大数据分析,在非接触式生命徵象感测技术取得突破性进展,将雷达技术应用在智慧畜牧、远距医疗与安全防护等产业上,并提供零死角、不间断、全自动的非接触生理徵象量测功能。
迄今获得经济部国家产业创新奖、国家发明奖、国科会吴大猷先生纪念奖与国家新创奖等国家级奖项的肯定;研究成果获世界各国专利共六十二件,透过产学合作促进产业升级,签约金额已逾新台币一亿元。其研发SIL雷达系统创新发明已拓展至健康管理、长期照顾、防疫及畜牧产业,下一阶段将应用於动物育种、车内感测与智慧建筑等产业,发展可期。
王复康今(廿九)日指出,SIL雷达过去主要感测呼吸心跳,他尝试拓展至人体存在感测领域,研究成果可以用在救灾,预计缩短六成的感测时间,在人员搜救上有望可帮助救援人员更快找到受困人员,并提供健康状况的资讯,提高救援效率;用於室内防护上,如果发现侦测对象一直待在浴室或突然消失不见,可能就是跌倒或是发生意外,具警示效果。对比过往红外线感测、超声波感测和微波电磁波感测,最新研究可以避免发生在座椅感测器上放置物品却误判被视为有人占用,或车用麦克风感测却因乘客熟睡无声而侦测失败等情形,同时解决摄影机侵犯隐私的问题。
王复康表示,硬体部分升级采用「调频相位自我注入锁定雷达(Frequency-Modulated Phase-and-Self-Injection-Locked Radar, FMPSIL)」,除了可距离十几公尺非接触感测,亦可调频、灵敏度更高、输出频率更为稳定;软体演算法部分与高教深耕计画「6G通讯与感测研究中心」跨领域合作获得灵感,首将通讯领域常用的统计分析演算法运用於感测领域。团队於6x6平方公尺杂乱的环境中进行六百分钟的数据集实验,研究成果显示,对单一移动目标感测的准确度,从82.11%提升至97.32%,成功克服频谱泄漏问题。以往侦测时间需要三至四个呼吸心跳周期(约十五至二十秒),他们将计算流程最佳化,透过波形分布判断人数和位置,耗时仅需一个呼吸心跳周期(约五秒),大幅缩减了运算与观测时间,同时提高准确度。
王复康现为为中山特聘年轻学者,自二○○九年起研发「自我注入锁定(self-injection-locked, SIL)雷达系统」,突破雷达研究六十年的技术瓶颈,侦测灵敏度比传统架构连续波雷达(CW)可提升达一百万倍,以低成本创造优异的抗杂波能力,搭配软体演算法与大数据分析,在非接触式生命徵象感测技术取得突破性进展,将雷达技术应用在智慧畜牧、远距医疗与安全防护等产业上,并提供零死角、不间断、全自动的非接触生理徵象量测功能。
迄今获得经济部国家产业创新奖、国家发明奖、国科会吴大猷先生纪念奖与国家新创奖等国家级奖项的肯定;研究成果获世界各国专利共六十二件,透过产学合作促进产业升级,签约金额已逾新台币一亿元。其研发SIL雷达系统创新发明已拓展至健康管理、长期照顾、防疫及畜牧产业,下一阶段将应用於动物育种、车内感测与智慧建筑等产业,发展可期。