বাম থেকে ডানে: বিল্ট-ইন রাডার সহ EHF সেন্সরগুলির বিবর্তন, উত্স: Google AI

মিলিমিটার তরঙ্গ (MMW) বা অত্যন্ত উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি (EHF) হল 10 মিমি থেকে 1 মিমি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রেডিও তরঙ্গের একটি পরিসীমা, যা 30 GHz থেকে 300 GHz এর কম্পাঙ্কের সাথে মিলে যায়। তারা সামরিক এবং পুলিশ রাডার, নিরাপত্তা স্ক্যানার, EHF থেরাপি অনেক রোগের চিকিত্সার জন্য ব্যবহার করা হয়, জ্যোতির্বিদ্যা যন্ত্র.

কিন্তু এখন সেই যুগ এগিয়ে আসছে যখন মিলিমিটার-ওয়েভ (mmWave, 60 GHz) রাডার ব্যাপক বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য পাকা। শীঘ্রই তাদের নিয়মিত স্মার্টফোনে তৈরি করার অনুমতি দেওয়া হবে। এটি পোর্টেবল গ্যাজেটগুলি ব্যবহার করার জন্য আমূল নতুন সম্ভাবনাগুলি উন্মুক্ত করে: গাড়িতে অঙ্গভঙ্গি স্বীকৃতি, দূরবর্তী ঘুম পর্যবেক্ষণ, অফিসে সমস্ত লোকের গতিবিধি ট্র্যাক করা এবং আরও অনেক কিছু৷

পূর্বে, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে mmWave রাডার ব্যবহারের জন্য বিশেষ FCC অনুমোদনের প্রয়োজন ছিল। 2018 সালে প্রথম Google এটি গ্রহণ করেছিল, তারপর Vayyar, Amazon এবং অন্যান্য কিছু কোম্পানি।

13 জুলাই, 2021-এ, FCC বাণিজ্যিক mmWave অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে 60 GHz ব্যান্ড খোলার প্রস্তাব করেছিল। এই সিদ্ধান্তটি কয়েক ডজন স্টার্ট-আপ এবং নতুন বাণিজ্যিক পণ্যগুলির জন্য সবুজ আলো ছড়িয়ে দিয়েছে যেগুলিকে বিশেষ FCC ছাড়পত্র ছাড়াই ইএইচএফ রাডারগুলি অবাধে ব্যবহার করার অনুমতি দেওয়া হয়েছিল।

আরএফ সিএমওএস তৈরির অগ্রগতির কারণে ইএইচএফ রাডারের বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনাও দেখা দিয়েছে।

আরএফসিএমওএস

আরএফ সিএমওএস চিপ (আরএফ সিএমওএস) বা আরএফআইসি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (আরএফ), অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সকে একীভূত করে। সম্প্রতি, একই চিপে রাডার, অ্যান্টেনা এবং কম্পিউটেশনাল কোর স্থাপন করা সম্ভব হয়েছে, যা অনেক কম দামে এমএমওয়েভ সেন্সর তৈরি করা সম্ভব করে তোলে।

রাডার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রেরণ করে এবং পার্শ্ববর্তী বস্তু থেকে প্রতিফলিত প্রতিক্রিয়া তরঙ্গ প্রক্রিয়াকরণ করে কাজ করে। 60 GHz সংকেতের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 5 মিমি, যা mmWave কে আমাদের এবং আমাদের শারীরিক পরিবেশ সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য পেতে দেয়।

উদাহরণস্বরূপ, স্মার্টফোনে প্রতিফলিত EHF সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণের ফলাফলটি এমন দেখায় যদি একজন ব্যক্তি কাছে আসে (বামে), সরে যায় (মাঝে) বা হাতের অঙ্গভঙ্গি (ডানে) করে।

একটি স্মার্টফোনে EHF রাডার ডেটা, উত্স: Google AI

4D

EHF মাইক্রোসার্কিটগুলিতে, সাধারণত বেশ কয়েকটি অ্যান্টেনা থাকে, তাই সেন্সরটি একটি ছবি গ্রহণ করে, যেমনটি ছিল, চারটি মাত্রায়। তিনটি স্থানাঙ্ক ছাড়াও, সেন্সর প্রতিটি প্রতিফলিত বিন্দুর গতিও ক্যাপচার করে। এখানে 4D রাডার কিভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে আরও জানুন।

নীচের চিত্রটি চার ধরণের সাধারণ সেন্সরগুলির তুলনা করে: আল্ট্রাসাউন্ড, ক্যামেরা (2D), লিডার (3D), এবং রাডার (4D)। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, রাডারই একমাত্র সেন্সর যা কোনো বস্তুর গতি সম্পর্কে তথ্য পায়।

রাডারের আরেকটি সুবিধা হল এটি প্লাস্টিক এবং অন্যান্য সামগ্রীর মাধ্যমে দেখতে পারে। এটি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য এটিকে একটি চমৎকার পছন্দ করে তোলে কারণ এটি যেকোনো গ্যাজেটের বডির নিচে রাখা যেতে পারে।

রাডার আলো, তাপমাত্রা এবং ধুলোর মতো পরিবেশগত কারণগুলির থেকে প্রতিরোধী, তাই এটি এমন পরিবেশে দুর্দান্ত কাজ করে যেখানে ফটোসেন্সর অকেজো। একই সময়ে, এটি অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য, আক্ষরিকভাবে মাইক্রোসার্কিটে ভাঙ্গার মতো কিছুই নেই: কোনও চলমান অংশ বা লেন্স নেই।

এমএমওয়েভ রাডারের আসল সুবিধা আসে যখন সেগুলি এআই সিস্টেমে একত্রিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, কার্নেগি মেলন ইউনিভার্সিটির গবেষকরা গত বছর একটি নিউরাল নেটওয়ার্ককে প্রশিক্ষণ দিয়েছিলেন যা রাডার ডেটা থেকে বিভিন্ন ধরণের কার্যকলাপকে সঠিকভাবে শ্রেণীবদ্ধ করে: আর্ম-ওয়েভিং, স্কোয়াটিং, সাইক্লিং, হাততালি, ফুসফুস, জাম্পিং।

গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি EHF রাডার

বিল্ট-ইন রাডার সহ একটি বাণিজ্যিক ডিভাইসের প্রথম প্রোটোটাইপ Google ATAP (Advanced Technology & Projects) স্টুডিও দ্বারা 2015 সালে দেখানো হয়েছিল। এটি ছিল একটি Google Soli স্মার্টওয়াচ প্রজেক্ট যা ইভান পপিরেভের নেতৃত্বে একটি দল দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল (e-তে নিবন্ধ দেখুন)।

সংক্ষেপে, প্রজেক্ট সোলি হল একটি মিনিয়েচার চিপের একটি রাডার যা আশেপাশের যেকোনো বস্তুতে এম্বেড করা যেতে পারে: উদাহরণস্বরূপ, একটি আয়না, একটি চুলা, একটি টিভি। যে কোন বস্তু একজন ব্যক্তির সাথে যোগাযোগ করে। এখন তারা 1 মিমি-এর কম নির্ভুলতার সাথে আঙুলের অঙ্গভঙ্গি চিনবে।

ভারী ক্যামেরা এবং অতিরিক্ত সরঞ্জাম ইনস্টল করার দরকার নেই, বিশেষত যেহেতু সোলির মতো কোনও ক্যামেরা 10,000 FPS এর ফ্রিকোয়েন্সিতে গতিবিধি ট্র্যাক করতে সক্ষম হবে না। স্পর্শহীন অঙ্গভঙ্গি বিভিন্ন ডিভাইসের UI প্রসারিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

অক্টোবর 2019 সালে, Soli রাডারটি Pixel 4 স্মার্টফোনে তৈরি করা হয়েছিল (বিপণন নাম (Motion Sense), যেখানে এটি মিউজিক কন্ট্রোলের মতো কয়েকটি মৌলিক অঙ্গভঙ্গির স্বীকৃতির জন্য সমর্থন সহ ফেস আনলক প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করেছিল। কিন্তু তারপর থেকে, চিপ পিক্সেলের কোনো স্মার্টফোনে অন্তর্ভুক্ত করা হয়নি সম্ভবত, ডেভেলপাররা স্মার্টফোনে এই প্রযুক্তির প্রয়োগ নিয়ে কাজ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে।

এছাড়াও, 2021 সালে, Google স্লিপ সেন্সিং সহ তার দ্বিতীয় প্রজন্মের Nest Hub স্মার্ট ডিসপ্লে চালু করেছে।

স্মার্ট ডিসপ্লে নেস্ট হাব

স্লিপ সেন্সিং ফিচারটি সোলির রাডার ব্যবহার করে ডিসপ্লের পাশে থাকা ব্যক্তির নড়াচড়া এবং শ্বাস-প্রশ্বাসের উপর ভিত্তি করে ঘুমের নিরীক্ষণ করতে - সবই ক্যামেরা বা কিছু পরিধানযোগ্য সেন্সর ছাড়াই।এই $60 গ্যাজেটটির একটি বিচ্ছিন্ন একটি Infineon রাডার চিপ প্রকাশ করেছে যার দাম $3.65।

Google Nest Hub (২য় প্রজন্ম)

অ্যামাজন 2021 সালের শুরুর দিকে বিল্ট-ইন EHF রাডার সহ রিং ভিডিও ডোরবেল প্রো 2 স্মার্ট ডোরবেল চালু করেছে। ভোক্তাদের জন্য সংশ্লিষ্ট কার্যকারিতাকে '3D মোশন ডিটেকশন' এবং 'বার্ডস আই ভিউ' ফাংশন হিসেবে চিহ্নিত করা হয়। রাডারে একটি আদর্শ IR ক্যামেরার তুলনায় কম মিথ্যা পজিটিভ এবং একটি বিস্তৃত পরিসর রয়েছে। এছাড়াও, তিনি ঝোপ, গাছ এবং অন্যান্য বাধাগুলি দেখেন।

ঘুমের মান নিরীক্ষণের জন্য ইএইচএফ রাডার ব্যবহার করে অ্যামাজনও গুগলের নেতৃত্ব অনুসরণ করেছে।

অ্যাপল এখনও অন্তর্নির্মিত রাডার সহ কিছু প্রকাশ করেনি, তবে 2021 সালের প্রথম দিকে এটি একটি বৃত্তাকার রাডার-অ্যান্টেনা অ্যারে সহ একটি ডিভাইসের পেটেন্ট পেয়েছে।

mmWave প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, পরবর্তী প্রজন্মের অফিস মনিটরিং ডিভাইসগুলি কাজ করে, যা অফিসে কর্মীদের অবস্থান সঠিকভাবে ট্র্যাক করে।

Novelic, Arbe, Vayyar, Uhnder, এবং Oculii এবং অন্যান্যরা স্বয়ংচালিত EHF রাডারে কাজ করছে।

স্টার্টআপ মিকু একটি বিল্ট-ইন রাডার মিকু প্রো স্মার্ট বেবি মনিটর সহ একটি বেবি মনিটর তৈরি করেছে, যা শুধুমাত্র ভিডিওতে শিশুকে ক্যাপচার করে না, দূরবর্তীভাবে শ্বাস-প্রশ্বাসের হার এবং ঘুমের মান পর্যবেক্ষণ করে।

প্রযুক্তিটি বাড়ির ভিতরে এবং বাইরে উভয় ক্ষেত্রেই বেতার যোগাযোগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। সমস্ত বড় সেলুলার অপারেটর এখন mmWave বাস্তবায়নের জন্য কাজ করছে। এছাড়াও Facebook Terragraph এবং স্টার্টআপ Aervivo এর মত তৃতীয় পক্ষের প্রকল্প রয়েছে।

WiGig স্ট্যান্ডার্ড (60 GHz ফ্রিকোয়েন্সিতে ওয়াইফাই) 2009 সালে গৃহীত হয়েছিল এবং ধীরে ধীরে গতি পাচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, ইন্টেল WiGig ব্যবহার করে Vive VR হেডসেটের জন্য একটি ওয়্যারলেস অ্যাডাপ্টার তৈরি করেছে, যার প্রায় শূন্য লেটেন্সি এবং 4.6 Gbps ডেটা রেট রয়েছে।

সর্বশেষ ওয়াইফাই স্ট্যান্ডার্ড ওয়াইফাই রাউটারের সাথে ওয়্যারলেস সেন্সিংয়ের জন্য রাডার এবং যোগাযোগ কৌশলকে একত্রিত করে। অর্থাৎ, ওয়াইফাই রাউটার কার্যকরভাবে অ্যাপার্টমেন্টের চারপাশে বস্তুর গতিবিধি ট্র্যাক করতে এবং অঙ্গভঙ্গি চিনতে সক্ষম হবে।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, EHF রাডার উৎপাদনে অগ্রগতি এবং 60 GHz স্পেকট্রাম খোলার FCC-এর সিদ্ধান্ত মৌলিকভাবে নতুন কার্যকারিতা সহ বেশ কয়েকটি গ্যাজেটকে বাজারে প্রবেশ করতে সাহায্য করেছে। স্পষ্টতই, mmWave হল আরেকটি যুগান্তকারী প্রযুক্তি যা আমাদের চারপাশের ইন্টারফেসগুলিকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে। সম্ভবত কয়েক দশকের মধ্যে, অঙ্গভঙ্গি স্বীকৃতি অনেক গ্যাজেট এবং অন্যান্য আশেপাশের বস্তুর একটি প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্য হবে।

নতুন স্ট্যান্ডার্ড এবং ইউনিফাইড API-এর প্রচারের জন্য, 2022 সালের জানুয়ারিতে রিপল টেকনোলজি অ্যালায়েন্স গঠিত হয়েছিল।

bbabo.Net