Zamislite svijet u kojem visoko inteligentni bežični sustav može nadzirati okoliš i boriti se protiv zagađenja, može poslati konvoj za prijevoz nekoliko ljudi, a također može pomoći u pronalaženju nestale male djece jer može identificirati bilo koga, bilo gdje. Šesta generacija bežične mreže (6G) je pred vratima, a istraživači na Sveučilištu Southern Illinois (SIU) u Carbondaleu u Sjedinjenim Državama proučavaju ključne poveznice koje joj omogućuju funkcioniranje.
Gayan Aruma Baduge, izvanredni profesor na Fakultetu za elektrotehniku, računalstvo i biomedicinsko inženjerstvo pri SIU, vodi međunarodni istraživački tim koji radi na ovom istraživanju. Tim je dobio 1,13 milijuna dolara financiranja. Članovi tima uključuju SIU i Sveučilište Villanova u Sjedinjenim Državama, kao i Sveučilište Aalto u Finskoj.
Trogodišnji projekt ima za cilj proučavanje podatkovne komunikacije potpomognute umjetnom inteligencijom i integracije radarskog senzorskog sustava za 6G tehnologiju.
"Ovo je jedinstveno istraživačko partnerstvo koje povezuje Europsku uniju i Sjedinjene Države, s fokusom na unapređenje područja umjetne inteligencije i integriranog senzora i komunikacija." rekao je Baduge.
Uz glasovne i podatkovne komunikacijske usluge koje se trenutno koriste, očekuje se da će 6G tehnologija uključivati senzorske funkcije kao što su visokoprecizno praćenje lokacije i mapiranje, slikanje područja i rad autonomnih vozila, uključujući "platooning", gdje je više vozila djelovali zajedno kao jedna jedinica.
6G rješenja vođena umjetnom inteligencijom
Pokretana i kontrolirana naprednom umjetnom inteligencijom, tehnologija će također moći obavljati nove funkcije povezane s nadzorom, uključujući otkrivanje tipova gesta ili aktivnosti koje ljudi mogu pokazivati, kao i identificiranje osobe koja čini te geste ili aktivnosti. Ova sposobnost u sustavu dizajnirana je za izdvajanje, klasificiranje i predviđanje tipičnih pokreta ljudskog tijela, kao što su stajanje, sjedenje, hodanje, skakanje, smiješak ili plač.
Badugeov rad usmjeren je na razvijanje teorijske osnove za tehnologiju, projektiranje bežičnih sustava sposobnih za integraciju mobilnih komunikacija i snimanja okoliša i senzora u buduće sustave. Integracija sustava poboljšat će učinkovitost i funkcionalnost.
"Bežični 6G sustav s integriranim senzorskim i komunikacijskim mogućnostima može se koristiti za nadzor okoliša, mreže vozila i daljinsko detektiranje", kaže Baduge, "a također će olakšati stvaranje pametnih gradova dok će unaprijediti industriju, proizvodnju i poljoprivredu."
Ključ za postizanje svega što 6G obećava jest iskoristiti prednosti sličnosti između postojećih radijskih senzorskih i komunikacijskih sustava. Ovi sustavi dijele ili dijele spektar, hardverske arhitekture i cjevovode za obradu informacija.
Baduge je želio dizajnirati strukturu koja bi formalnije kombinirala dva sustava u jednu hardversku platformu koristeći objedinjeni valni oblik i strategiju prijenosa koju kontrolira AI. Takav bi sustav bio sposobniji za obradu signala iz raznih senzora, dok bi također rukovao uobičajenim mobilnim telefonima i prijenosom podataka.
Integracija mobilnih komunikacija i radarskih senzorskih sustava
Povijesno gledano, radijski sustavi za staničnu komunikaciju i radarska detekcija bili su dizajnirani i radili neovisno. Ovi sustavi koriste različite valne oblike, radiopojase koji se ne preklapaju i zasebne hardverske platforme.
Trenutačni najsuvremeniji 5G bežični komunikacijski sustav uglavnom je dizajniran i optimiziran za mobilne mobilne komunikacije. Međutim, potražnja za većim brzinama prijenosa podataka i brojem povezanih bežičnih uređaja raste, a kako bi zadovoljili tu potražnju, inženjeri koriste velike antenske nizove koji rade na višim frekvencijama.
"Elektromagnetski spektar, ili radiopojas, za komunikacijske i senzorske svrhe izuzetno je rijedak i skup resurs," kaže Baduge, "a konsolidacija komunikacijskih i senzorskih zadataka u istu hardversku platformu može uvelike poboljšati učinkovitost." "Ovaj dizajn je također isplativiji jer se skupa RF oprema može ponovno koristiti za komunikaciju i senzorske svrhe.
Integracijski izazovi
Integracija dvaju sustava dizajniranih za različite stvari izazovna je zbog konkurentskih ciljeva dizajna prijenosa podataka i zadataka radarskih detekcija.
"Zbog toga preporučujemo korištenje niza alata kao što su komunikacijska i informacijska teorija, procjena i detekcija te umjetna inteligencija vođena podacima kako bi se prevladali izazovi dizajna." rekao je Baduge.
Baduge se nada da će istraživanje pomoći u integraciji mogućnosti radijskog senzora u 6G tehnologije, uključujući mobilne komunikacijske sustave, bežične LAN-ove i industrijske IoT mreže, uz održavanje niskih troškova i očuvanje spektra i računalne snage.
