Kujutage ette maailma, kus väga intelligentne traadita süsteem saab jälgida keskkonda ja võidelda reostuse vastu, saata konvoi mitut inimest transportima ja aidata leida kadunud väikelapsi, sest see suudab tuvastada kõik ja kõikjal. Kuues põlvkond traadita side (6G) on kohe nurga taga ja USA Carbondale'i Lõuna-Illinoisi ülikooli (SIU) teadlased uurivad peamisi linke, mis selle toimima panevad.
Gayan Aruma Baduge, SIU elektri-, arvuti- ja biomeditsiinitehnika kooli dotsent, juhib selle uurimistööga tegelevat rahvusvahelist uurimisrühma. Meeskond sai rahaliselt 1,13 miljonit dollarit. Meeskonna liikmete hulka kuuluvad SIU ja Villanova ülikool Ameerika Ühendriikides ning Aalto ülikool Soomes.
Kolmeaastase projekti eesmärk on uurida tehisintellektiga toetatud andmeside ja radartuvastussüsteemide integreerimist 6G-tehnoloogia jaoks.
"See on ainulaadne teaduspartnerlus, mis ühendab Euroopa Liitu ja Ameerika Ühendriike ning keskendub tehisintellekti ning integreeritud anduri ja kommunikatsiooni valdkonna edendamisele." ütles Baduge.
Lisaks praegu kasutusel olevatele kõne- ja andmesideteenustele peaks 6G tehnoloogia hõlmama ka andurifunktsioone, nagu ülitäpne asukoha jälgimine ja kaardistamine, ala pildistamine ja autonoomsete sõidukite kasutamine, sealhulgas rühmitus, kus on mitu sõidukit. töötavad koos ühtse üksusena.
AI-põhised 6G lahendused
Täiustatud tehisintellekti juhituna ja juhituna suudab see tehnoloogia täita ka uusi jälgimisega seotud funktsioone, sealhulgas tuvastada inimeste žeste või tegevusi, samuti tuvastada isikuid, kes neid žeste või tegevusi teeb. See süsteemis olev võime on loodud inimkeha tüüpiliste liikumiste, nagu seismine, istumine, kõndimine, hüppamine, naeratamine või nutmine, eraldamiseks, klassifitseerimiseks ja ennustamiseks.
Baduge'i töö keskendub tehnoloogia teoreetilise baasi väljatöötamisele, traadita süsteemide kavandamisele, mis on võimelised integreerima mobiilside ja keskkonna pildistamise ja tundlikkuse tulevastesse süsteemidesse. Süsteemi integreerimine parandab tõhusust ja funktsionaalsust.
"Integreeritud tuvastus- ja sidevõimalustega 6G traadita süsteemi saab kasutada keskkonnaseireks, sõidukivõrkudeks ja kaugseireks," ütleb Baduge, "ning see hõlbustab ka nutikate linnade loomist, parandades samal ajal tööstust, tootmist ja põllumajandust."
Võti 6G muutmiseks kõike, mida see lubab, on olemasolevate raadioseire- ja sidesüsteemide sarnasuste ärakasutamine. Need süsteemid jagavad või jagavad spektrit, riistvaraarhitektuure ja teabetöötluse torujuhtmeid.
Baduge soovis kujundada struktuuri, mis ühendaks kaks süsteemi ametlikumalt üheks riistvaraplatvormiks, kasutades ühtset lainekuju ja ülekandestrateegiat, mida kontrollib AI. Selline süsteem oleks võimekam töötlema mitmesuguste andurite signaale, käsitledes samal ajal ka tavalisi mobiiltelefone ja andmeedastusi.
Mobiilside ja radarituvastussüsteemide integreerimine
Ajalooliselt on mobiilside ja radari tuvastamise raadiosüsteemid kavandatud ja neid kasutati iseseisvalt. Need süsteemid kasutavad erinevaid lainekujusid, mittekattuvaid raadiosagedusalasid ja eraldi riistvaraplatvorme.
Praegune tipptasemel 5G traadita sidesüsteem on peamiselt loodud ja optimeeritud mobiilsideks. Nõudlus suurema andmeedastuskiiruse ja ühendatud traadita seadmete arvu järele aga kasvab ning selle nõudluse rahuldamiseks kasutavad insenerid suuri antennimassiive, mis töötavad kõrgematel sagedustel.
"Elektromagnetiline spekter või raadiosagedusriba side ja tuvastuse eesmärgil on äärmiselt napp ja kallis ressurss," ütleb Baduge, "ning side- ja tuvastusülesannete koondamine samale riistvaraplatvormile võib tõhusust oluliselt parandada." "See disain on ka kuluefektiivsem, kuna kalleid raadiosagedusseadmeid saab side- ja tuvastuseesmärkidel uuesti kasutada.
Integratsiooni väljakutsed
Kahe erinevate asjade jaoks loodud süsteemi integreerimine on andmeside ja radari tuvastamise ülesannete konkureerivate disainieesmärkide tõttu keeruline.
"Selle tõttu soovitame disainiprobleemide ületamiseks kasutada mitmesuguseid tööriistu, nagu kommunikatsiooni- ja teabeteooria, hindamine ja tuvastamine ning andmepõhine tehisintellekt." ütles Baduge.
Baduge loodab, et uuringud aitavad integreerida raadioseire võimalused 6G-tehnoloogiatesse, sealhulgas mobiilsidesüsteemidesse, traadita kohtvõrkudesse ja tööstuslikesse asjade Interneti-võrkudesse, hoides samal ajal kulud madalad ning säästes spektrit ja arvutusvõimsust.
