2024/10/23 下午 06:02:06 / 電腦實境

國科會展示4D感測技術研發成果 提升次世代通訊整合應用於長照與自駕車領域

　國科會今(23日公布「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(Multi-Input Multi-Output, 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，並與台廠合作，導入自駕車4D成像雷達、居家老人跌倒警報器等產品。

自左至右為陽明交通大學電機系教授蔡作敏、中山大學電機系講座教授洪子聖與清華大學電機系教授徐碩鴻。(歸鴻亭攝影)

　次世代通訊產業已被列為新政府推動的5大信賴產業之一，全球的關注焦點則在6G或WiFi通訊整合感測應用標準的制定，希望催生突破性的殺手級應用。在國科會「下世代通訊系統關鍵技術研發專案」支持下，由國立中山大學電機系講座教授洪子聖、國立清華大學電資學院院長徐碩鴻、國立陽明交通大學電機系教授蔡作敏及國研院台灣半導體研究中心組長張大強領軍的研究團隊，借助國立中山大學6G通訊與感測研究中心提供的先進設施，成功研發多輸入多輸出4D感測技術。此技術能夠無縫整合於現代MIMO通訊系統，隨時隨地提供多元化的無線感測服務，提升生活便利性與安全性。

洪子聖表示，台灣預計2030年就會進入6G通訊系統，在通訊感測整合中，較高的操作頻段不僅能提升通訊吞吐量，還能顯著提高感測解析度。(歸鴻亭攝影)

　洪子聖表示，台灣預計2030年就會進入6G通訊系統，在通訊感測整合中，較高的操作頻段不僅能提升通訊吞吐量，還能顯著提高感測解析度；不過，新增的「太赫茲頻段」，也就是位於微波和遠紅外光之間的電磁波頻段，頻率為100千兆赫茲GHz以上的晶片，普遍面臨低效率與高功耗的挑戰。因此，他們的團隊運用半導體異質整合技術，結合互補式金屬氧化物半導體(CMOS)、第3代半導體氮化鎵(GaN)及玻璃基板積體被動元件(IPD)，並透過覆晶系統封裝製程，成功設計出6G太赫茲頻段的MIMO收發機晶片，解決低效率、高功耗問題。

國科會計畫成功研發4D感測技術將6G、WIFI通訊整合感測應用，未來將有機會應用在老人跌倒警報、駕駛疲勞感測器等各種商品。(歸鴻亭攝影)

　研究團隊說明，在6G通訊與4D感測整合的應用中，智慧交通與健康照護是最受關注的2大場景。在健康照護情境中，除可追蹤多人位置、姿態與動作，且可辨識每個人的胸部區域，進行呼吸、心跳頻率等隔空生理感測。目前團隊正與廠商洽談合作，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。未來應用上，家中Wi-Fi發射訊號，如果碰到人體，可經由偵測其回波來判斷人體的動作，並經過AI判斷，就可以知道是否跌倒，並立即發送急救警報。

洪子聖指出，4D感測技術未來應用包含入侵偵測、智慧交通、智慧工廠及健康照護等，預計2028年到2030才會推出。(歸鴻亭攝影)

　洪子聖指出，4D感測技術未來應用包含入侵偵測、智慧交通、智慧工廠及健康照護等。如老人家中跌倒，透過位移與生理訊號，可馬上發送急救訊號；寵物經濟當道，許多飼主外出工作，會擔心家中「毛小孩」的安危，透過頻譜偵測，無論是牆壁或大型傢俱，都能輕鬆穿越，但該技術要商品化還得視國際感測技術標準的進度，最快明年會有WIFI感測技術標準出爐，而6G感測技術標準則預計2028年到2030才會推出。

國科會研發4D感測技術團隊合影。(歸鴻亭攝影)

　國科會說明，目前團隊正與廠商洽談合作，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。隨著6G/WiFi通訊感測整合標準的制定，4D感測技術預計將廣泛應用於醫聯網、車聯網及智慧家庭等領域，成為次世代通訊系統的重要亮點。