استشعار الموجات المليمترية
الاستشعار بالموجات المليمترية هو تقنية استشعار عن بعد تستخدم رادار الموجات المليمترية لقياس الإزاحة التي تصل إلى جزء من المليمتر. [ 1 ] يتطلب هذا النظام مستشعر رادار الموجات المليمترية لإرسال واستقبال نبضات من طاقة الموجات الكهرومغناطيسية المليمترية، والكشف عن الأهداف والحركة من خلال الانعكاسات التي يتلقاها. [ 2 ]
تُتيح المكونات الإضافية، مثل المحولات ومعالجات الإشارات وغيرها من التقنيات المدمجة، استخدامات جديدة وتُحسّن أداء النظام. [ 3 ] تشمل التطبيقات الحالية لهذه التقنية تتبع حركة الإنسان والحيوان، والكشف عن وجود الإنسان ، والكشف عن العلامات الحيوية ، وذلك لاستخدامها في قطاعات السيارات والأرصاد الجوية والطب وصحة الحيوانات الأليفة، وغالبًا ما تُعدّ بديلاً للتقنيات القابلة للارتداء لنفس الأغراض. [ 4 ]
خلفية
بالمقارنة مع تقنيات الاستشعار التي تستخدم ترددات راديوية أخرى في الطيف الكهرومغناطيسي ، مثل الأشعة تحت الحمراء أو النطاق العريض للغاية ، تستخدم تقنية الموجات المليمترية نطاق تردد يتراوح بين 30 و300 جيجاهرتز. وتستخدم أجهزة الاستشعار النموذجية للموجات المليمترية نطاقات 24 و60 و77 جيجاهرتز، ولكل منها مزاياها الخاصة لتطبيقات محددة. [ 5 ]
التطبيقات
السيارات
يمكن استخدام تقنية استشعار الموجات المليمترية داخل المركبات لتحسين سلامة وراحة السائق والركاب. [ 6 ] وتتمثل المزايا البارزة لاستخدام هذه التقنية في المركبات في قدرتها على العمل بكفاءة في الأماكن ذات الإضاءة المنخفضة والرؤية المحدودة. كما يمكن لهذه التقنية اختراق مواد مثل البلاستيك والمنسوجات والزجاج، مما يجعلها تعمل دون تلامس. [ 7 ]
تشمل التطبيقات الحديثة لاستشعار الموجات المليمترية في السيارات ما يلي:
خدمات المعيشة المدعومة ورعاية المسنين
يمكن استخدام تقنية استشعار الموجات المليمترية في المنازل ودور رعاية المسنين لمساعدة كبار السن، والأفراد الذين يفضلون البقاء في منازلهم ، ومقدمي الرعاية. وتتميز هذه التقنية بأنها غير تدخلية، إذ لا تستخدم كاميرات أو ميكروفونات، ولا تتطلب من المرضى ارتداء أجهزة قابلة للارتداء للمتابعة.
تشمل حالات الاستخدام في مجال المعيشة المدعومة ورعاية المسنين ما يلي:
- نظام كشف السقوط
- كشف الوضعية
- كشف الإشغال
- مراقبة العلامات الحيوية [ 10 ]
المنزل الذكي
يمكن دمج تقنية استشعار الموجات المليمترية ضمن تطبيقات الكشف عن الوجود والإشغال، ويمكن تطبيقها في المنازل الذكية لتمكين أتمتة المنزل دون الحاجة إلى تقنيات قابلة للارتداء أو كاميرات. تشمل التطبيقات ما يلي:
آخر
تشمل التطبيقات الأخرى لاستشعار الموجات المليمترية مراقبة الحيوانات الأليفة، حيث يمكن استخدام هذه التقنية لتتبع ومراقبة العلامات الحيوية للحيوانات لتفسير مشاعرها. [ 14 ]
مراجع
- ↑ "مستشعرات رادار الموجات المليمترية | TI.com" . www.ti.com . تاريخ الاسترجاع: 8 نوفمبر 2023 .
- ↑ "تطبيقات ومزايا رادار الموجات المليمترية" . resources.system-analysis.cadence.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-11-08 .
- ↑ "مستشعرات رادار الموجات المليمترية | TI.com" . www.ti.com . تاريخ الاسترجاع: 8 نوفمبر 2023 .
- ↑ زينغ، يونزي؛ باثاك، بارث هـ.؛ يانغ، تشيتشنغ؛ موهاباترا، براسانت (2016). "ملخص ملصق: تتبع الإنسان ومراقبة النشاط باستخدام موجات المليمتر بتردد 60 جيجاهرتز". المؤتمر الدولي الخامس عشر لجمعية ACM/IEEE حول معالجة المعلومات في شبكات الاستشعار (IPSN) لعام 2016. الصفحات 1-2 . doi : 10.1109/IPSN.2016.7460704 . ISBN 978-1-5090-0802-5. S2CID 14106463 .
- ↑ ليو، هانلينغ؛ مياو، مياو؛ هوانغ، سويينغ؛ لو، يونلونغ؛ تشي، أليكس؛ تشي، ييهونغ؛ ما، جيان هوا (2021). "منظور حول مراقبة مشاعر الحيوانات الأليفة باستخدام رادار الموجات المليمترية". المؤتمر الدولي الثالث عشر للهوائيات والانتشار ونظرية الكهرومغناطيسية (ISAPE) لعام 2021. الصفحات 1-3 . doi : 10.1109/ISAPE54070.2021.9753337 . ISBN 978-1-6654-1812-6. S2CID 248249335 .
- ↑ "الكشف عن وجود ركاب في المركبة باستخدام مستشعرات الموجات المليمترية - السيارات - مقالات تقنية - منتديات دعم TI E2E" . e2e.ti.com . 30 أبريل 2018. تاريخ الاطلاع: 8 نوفمبر 2023 .
- ↑ "الكشف عن وجود ركاب في المركبة باستخدام مستشعرات الموجات المليمترية - السيارات - مقالات تقنية - منتديات دعم TI E2E" . e2e.ti.com . 30 أبريل 2018. تاريخ الاطلاع: 8 نوفمبر 2023 .
- ↑ شركة إنفينون تكنولوجيز المساهمة. "مستشعر رادار بتردد 60 جيجاهرتز لمراقبة شاغلي المباني - إنفينون تكنولوجيز" . www.infineon.com . تاريخ الاطلاع: 10 مايو 2024 .
- ↑ "نظام رادار الموجات المليمترية يحافظ على سلامة السائقين على الطريق - مجلة IEEE Spectrum" . IEEE . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2023 .
- ↑ آير، سريكريشنا؛ تشاو، ليو؛ موهان، مانوج برابهاكار؛ جيمينو، جو؛ سيال، محمد يعقوب؛ ألفونس، أروكياسوامي؛ كريم، محمد فايز (19 أبريل 2022). "مراقبة العلامات الحيوية والكشف عن اضطراب النظم القلبي باستخدام التعلم الآلي بالاعتماد على رادار الموجات المليمترية" . مجلة Sensors (بازل، سويسرا) . 22 (9): 3106. Bibcode : 2022Senso..22.3106I . doi : 10.3390/s22093106 . ISSN 1424-8220 . PMC 9104941. PMID 35590796 .
- ↑ يانغ، يانغ؛ تشي، ليدونغ؛ لو، يونلونغ؛ تشي، أليكس؛ مياو، مياو؛ تشي، ييهونغ (2021). "تصميم هوائي رادار الموجات المليمترية للمرحاض الذكي". المؤتمر الدولي الثالث عشر للهوائيات والانتشار ونظرية الكهرومغناطيسية (ISAPE) لعام 2021. الصفحات 1-3 . doi : 10.1109/ISAPE54070.2021.9752979 . ISBN 978-1-6654-1812-6. S2CID 248258584 .
- ↑ تشين، فو-كوي؛ وانغ، يو-كوانغ؛ لين، هسين-بياو؛ تشين، تشين-يو؛ ييه، شو-مينغ؛ وانغ، تشينغ-يو (2022). "دراسة جدوى لفحص انقطاع النفس في منازل المرضى باستخدام الرادار وطريقة التعلم الآلي". المؤتمر الدولي الثاني والعشرون لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول المعلوماتية الحيوية والهندسة الحيوية (BIBE) لعام 2022. الصفحات 282-287 . doi : 10.1109/BIBE55377.2022.00065 . ISBN 978-1-6654-8487-9. S2CID 254640679 .
- ↑ "الرادار مقابل مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء للتحكم في الإضاءة" . نوفيلك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-05-2024 .
- ↑ ليو، هانلينغ؛ مياو، مياو؛ هوانغ، سويينغ؛ لو، يونلونغ؛ تشي، أليكس؛ تشي، ييهونغ؛ ما، جيان هوا (2021). "منظور حول مراقبة مشاعر الحيوانات الأليفة باستخدام رادار الموجات المليمترية". المؤتمر الدولي الثالث عشر للهوائيات والانتشار ونظرية الكهرومغناطيسية (ISAPE) لعام 2021. الصفحات 1-3 . doi : 10.1109/ISAPE54070.2021.9753337 . ISBN 978-1-6654-1812-6. S2CID 248249335 .
- أجهزة الاستشعار
- الرادار حسب النطاق
- رادار
