上海9月18日電(葛俊?。?準確監(jiān)測方艙醫(yī)院大量感染患者的生命狀況,精確“診斷”大橋工程結(jié)構(gòu)是否存在安全隱患,隨時隨地獲取獨居老人在家的健康體征……上海交通大學彭志科教授團隊研發(fā)的基于微波感知的微動監(jiān)測與環(huán)境智能前瞻技術,像一種神奇的“第六感”,能讓“看不見”的被“看見”。該研究取得了一系列國際領先與獨創(chuàng)的技術成果,以原始創(chuàng)新為生物醫(yī)療及工程領域微動監(jiān)測與環(huán)境感知等共性需求提供革新技術與解決方案。
工博會現(xiàn)場圖
微波微動監(jiān)測與智能感知技術:看不見的感知,智能精準的環(huán)境可視
微波作為一種無線電波在我們的日常生活中無處不在,例如應用在通信領域中的WiFi和5G移動通信,利用2.45 GHz的微波使食物中的極性分子快速振蕩從而達到加熱目的的微波爐,自動駕駛領域用于目標探測與測距的微波雷達。
基于物理世界中目標及環(huán)境會對微波信號產(chǎn)生復雜調(diào)制的原理,彭志科教授團隊創(chuàng)新性地提出了基于微波感知的振動監(jiān)測與環(huán)境智能新概念與新技術;經(jīng)過多年的理論創(chuàng)新與核心技術攻關,突破了微波全場感知與高精度微動監(jiān)測難題,形成了基于微波感知的單目標-多目標-全場的同步微動監(jiān)測與智能感知變革性技術;微動測量精度達1um量級,可實現(xiàn)大范圍、多尺度、高精度、低成本、全天時全天候的微動監(jiān)測與環(huán)境感知,為新型振動與噪聲傳感、結(jié)構(gòu)損傷檢測、醫(yī)療健康監(jiān)測與智能家居、新一代人機交互和物聯(lián)網(wǎng)等領域提供創(chuàng)新技術與解決方案。
攻堅克難直面微動監(jiān)測挑戰(zhàn):以變革性思維,突破物理感知難題
目前,在微動監(jiān)測與環(huán)境感知領域,傳統(tǒng)的接觸式傳感器在工程中存在組網(wǎng)復雜、安裝不便、成本高等突出問題,在生物傳感領域中可穿戴式傳感技術由于受限于穿戴操作,實際使用亦受到較大限制。另一方面,視覺感知技術對光線比較敏感,難以實現(xiàn)高精度的微動監(jiān)測,且在動態(tài)監(jiān)測中存在天然缺陷;激光探測技術常需要掃描實現(xiàn)全場感知,且對使用環(huán)境和操作方法具有嚴格要求。
針對微動感知與監(jiān)測領域日益增長的需求及挑戰(zhàn),彭志科團隊致力于探究一種另辟蹊徑的感知技術以突破現(xiàn)有技術的局限性,基于電磁、信號處理、機械、力學、生物醫(yī)學及計算機等多學科交叉研究,提出了微波微動監(jiān)測與智能感知前瞻技術原型,并突破了微動目標定位與信息反演、雜波干擾抑制及多特征融合的機器學習模型構(gòu)建等關鍵算法,以變革性思維解決微動監(jiān)測領域的難題與挑戰(zhàn)。
大健康與智能家居: 賦能智慧醫(yī)療新途徑
隨著全球人口老齡化的不斷加劇,現(xiàn)代醫(yī)療和健康保障體系面臨著巨大的挑戰(zhàn),據(jù)統(tǒng)計到2050年,世界上65歲以上的人口將突破15億,在缺乏子女照料的情況下,獨居老人的日常生活管理以及身體健康等問題已十分凸顯。
在大健康與智能家居領域,非接觸式的智能傳感為解決老齡化及醫(yī)療資源緊缺等提供了新的途徑。據(jù)研究,老人跌倒后躺在地上一小時以上其死亡率會增加5倍,在慢性病管理方面,步態(tài)分析是疾病診斷和康復治療等的重要工具?!拔覀兺ㄟ^微多普勒特征提取與先進的AI算法,微波微動監(jiān)測與智能感知技術能夠有效地監(jiān)測跌倒及步態(tài)信息,且不涉及敏感的隱私保護問題,為老年人的獨立生活監(jiān)測提供了新的解決方案?!表椖拷M核心成員、上海交大機械與動力工程學院博士后熊玉勇介紹說。
突如其來的新冠肺炎疫情席卷全球,對人民的生命健康及生產(chǎn)生活均帶來了巨大沖擊,如何保障患者健康及醫(yī)療資源緊缺的矛盾亟待解決。面對全球抗疫,方艙醫(yī)院大量感染患者的健康監(jiān)測與診療,對醫(yī)療資源的需求和醫(yī)務人員的要求提出了很大的挑戰(zhàn),通過微波微動監(jiān)測技術可以同時對多個患者進行心率及呼吸頻率等體征數(shù)據(jù)的監(jiān)測,為智慧醫(yī)療提供良好支撐,具有重要的應用前景。
工程測試與智能運維:引領傳感監(jiān)測新方法
隨著港珠澳大橋等超級工程在我國建成服役,關鍵工程結(jié)構(gòu)的力學性能測試與服役期間的健康監(jiān)測是保障經(jīng)濟社會發(fā)展及人民生命安全的重要基礎。以橋梁為例,據(jù)報道我國現(xiàn)代橋梁總數(shù)超過100萬座,其健康監(jiān)測與維護任務非常繁重,未來將產(chǎn)生每年數(shù)千億元的運維市場需求。
松浦大橋測試現(xiàn)場
針對橋梁、大型建筑物的運維需求,團隊研究的微波振動監(jiān)測技術,能夠?qū)Y(jié)構(gòu)多測點進行同步形變與振動測量,實現(xiàn)全天時全天候遠程監(jiān)測,測量誤差≤5%,可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的快速測試與評估,極大地降低測試成本與時間消耗,目前已應用在上海地鐵高架、上海松浦大橋等工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中,為關鍵工程結(jié)構(gòu)的智能運維提供新的測試技術與高端儀器支撐。
責任編輯:xj
原文標題:上海交大彭志科教授團隊研發(fā):微波微動監(jiān)測與智能感知技術
文章出處:【微信公眾號:微波射頻網(wǎng)】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
-
微波
+關注
關注
16文章
1036瀏覽量
83480 -
智能感知
+關注
關注
2文章
94瀏覽量
17645 -
微動
+關注
關注
0文章
2瀏覽量
5216
原文標題:上海交大彭志科教授團隊研發(fā):微波微動監(jiān)測與智能感知技術
文章出處:【微信號:mwrfnet,微信公眾號:微波射頻網(wǎng)】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關推薦
評論