國科會催生4D感測技術 瞄準長照、自駕車領域

國科會23日展示 4D感測技術研發成果。圖/國科會提供

國科會23日公佈「下世代通訊系統關鍵技術研發專案」研發成果,成功催生多輸入多輸出(MIMO) 4D感測技術,可精確測得目標的距離、方位角、俯仰角、都卜勒速度等四維資訊,並與臺廠合作,導入自駕車4D成像雷達、居家老人跌倒警報器等產品。

國科會指出,次世代通訊產業已被列爲新政府推動的五大信賴產業之一,隨着6G/WiFi通訊感測整合標準的制定,4D感測技術將被廣泛應用於醫聯網、車聯網及智慧家庭等領域,成爲次世代通訊系統的重要亮點,也期望藉此催生突破性的殺手級應用。

其中,中山大學電機系講座教授洪子聖、清華大學電資學院院長徐碩鴻、陽明交通大學電機系教授蔡作敏、國研院臺灣半導體研究中心組長張大強帶領研究團隊,成功研發可無縫整合於現代MIMO通訊系統的4D感測技術。

國科會並展示在健康照護情境中,如何追蹤多人位置、姿態與動作,並且辨識每個人的胸部區域進行隔空生理感測。目前該團隊正與廠商洽談合作,期望開發非接觸式病人監視器、自駕車4D成像雷達、車內孩童遺留偵測器、駕駛疲勞感測器及居家老人跌倒警報器等產品。

國科會指出,6G通訊感測整合可應用於自駕車導航、人體活動感測,然而,過去針對四肢動作、生理徵象,因都卜勒頻移量不足,經常導致感測困難,而該設備採用自我注入鎖定機制,將目標回波訊號注入發射訊號源,使其進入注入鎖定狀態,並將極低頻的都卜勒頻移轉換爲寬頻頻率調製,大幅提升感測靈敏度,突破了傳統技術的限制,爲推動無線健康監測踏出關鍵的一步。

值得注意的是,團隊也運用了半導體異質整合技術,結合最先進的互補式金屬氧化物半導體(CMOS)、第三代半導體氮化鎵(GaN)及玻璃基板積體被動元件(IPD),加諸覆晶系統封裝製程,有效解決過去晶片設備低效率與高功耗的問題。