通感一體化應用場景

服務類

通信輔助感知

• 高精度定位

  • 原理

    一方面基于通 信中的參考信號獲得設備的位置信息，另一方面也可以基于對反射的無線信號的時延、角度以 及多普勒信息的感知，獲得距離、角度和速度信息

  • 應用場景

    高精度定位既可以服務于通信系統本身，也將廣 泛應用于無人機操作與自動駕駛、機器人運動控制、增強現實、智能工廠、智能物流以及智能 交通等。

• 高分辨率成像

  • 原理

    通信感知一體化系統中將基于通信與感知融合技術提供高分辨率成像服務，通信感知一體 化系統中基站、終端等各種節點具有無線感知能力，利用多角度、多維度、超大數量的感知信 息實現超高分辨率成像服務。

  • 應用場景

    因其可以全天候、無接觸地服務，并具有無電離損傷、高隱私安 全等特點，可以更好地服務于醫療/健康、安檢、工業生產等領域，例如，工業制造過程中的缺 陷/故障檢測，醫療領域的癌變組織和齲齒的檢測。

• 虛擬環境重構

  • 原理

    可以利用無線信號進行定位與成像提供 虛擬環境重構服務，在未知環境中移動的感知設備識別周圍環境信息，構建環境的 2D/3D 地圖， 進一步提高定位精度。

  • 應用場景

    虛擬環境重構通過環境狀態與變化的感知，可用于提升通信系統的性能， 以及服務于數字孿生，智能城市管理，車輛及無人機的自動駕駛等應用。

感知輔助通信：如果沒有感知輔助通信，相當于“蒙著眼睛傳球”，既不了解自己所處環境（發送端），也不了解對方目的地的環境情況（接收端）

• 輔助發送端配置

  • 背景

    在基于毫米波的無線通信系統中，為了為目標用戶分配較佳的服務波束，現有基于純通信 協議的毫米波波束訓練/跟蹤方法需要基站頻繁發送訓練序列并進行測量反饋，空口時頻資源開 銷過大，同時還具有時延較高，波束跟蹤時效性較差，難以及時與無線信道實時匹配等缺陷， 進而造成較高的波束失敗和通信中斷概率。

  • 原理

    運用感知信息及感知結果，輔助通信系統各通信節點的發射端進行參考信號、數據信號發 送相關的參數集選擇或參數配置等。

  • 實例

    例如通過信道環境感知，調整參考信號發送圖樣、序列、 密度及發送功率等參量，調整波束搜索范圍，調整數據信號調制、編碼方式，通過發送信號的調整，達到節能、提高頻譜利用率等效果。

• 輔助接收端算法

  • 原理

    運用感知信息及感知結果，輔助通信系統接收端信道估計、均衡、波束管理等模塊進行算 法選擇、算法參數設置及算法優化等。

  • 實例

    例如通過基站、終端、云/邊端或者多網元協同對環境進 行感知，構建環境地圖。
    終端通過對環境的感知，確定自己在環境地圖中的位置以及位置預測。
    通過感知技術獲得更加準確的信道信息調整接收波束，可實現在移動場景下窄波束的快速波束賦形及跟蹤，保證業務低時延，高可靠的傳輸。

• 智能調度

  • 原理

    基于通感融合技術，對用戶屬性與狀態、網絡性能與狀態、終端性能與狀態、環境屬性與 狀態等進行感知與分析，實現對無線頻譜資源、網絡計算資源、切片等的靈活高效管理和調度， 提高網絡資源的利用率和減少能源消耗。

  • 實例

    利用定位、成像及姿態/動作識別等技術，結合 智能算法、云/邊端計算能力，獲取用戶的屬性與狀態。

• 自組網

  • 原理

    在基于自組網的無線通信場景中，如無人機、車聯網等場景，需要及時根據環境的屬性和 狀態變化進行靈活組網。

  • 實例

    例如通信感知一體化系統中，利用感知獲得的有關鄰居節點分布的先 驗信息，可以減少碰撞，加快鄰居發現的收斂速度，以達到加速組網的效果，進而實現靈活高 效的多址接入、切換、路由等，提升網絡性能。

應用類

智慧生活

• 智能家居

  • 家居控制

    例如：利用無線網絡感知，可實現人走到哪 里，室內的燈光會相應打開，離開之后，燈光也會自動熄滅；小孩爬到窗口陽臺上，自動開窗 器自動關好窗戶，防止孩子墜落；對老人的摔倒等危險情況發出報警信息；通過作不同姿勢， 可以切換電視頻道和控制電器；基于行為檢測進行個性化環境控制等。

  • 安防監控

    當住戶離家或者是熟睡的時候，在有人入侵的時候，通過接近感知安防系統會 自動發出報警信息，以阻止入侵者的動作，避免家庭財產受到更多損失。

  • 行為監測

    ，可通過對步態的精細化監測與識別判斷是哪位家庭成員[4]。如圖 9 所示，利用感知網絡可以分析家庭成員看電腦、看電視、睡覺、走動等活動的時間比例，活動 區間以及睡眠質量等。

• 醫療健康

  太赫茲成像和光譜檢查也將使醫療保健領域的大量新應用成為可能，例如癌變組織、齲齒 的檢測，心跳和呼吸頻率測量，以及用以提供被動的、連續的、居家的生物液體中的生化標記 物的監測，如對汗液、眼淚、唾液、外周血和組織液的監測。

產品升級

• 智能工廠（用例具體可包括：接近檢測、缺陷檢測、產品計數、位置感知、無人區監控、身份識別、手勢識別、機器狀態識別、環境狀態識別等。）

  • 智能終端感知
  • 云化終端感知
  • 基站感知

社會治理

• 環境監測
• 公共安全

一般類應用

• 動作識別

  當通信感知一體 化系統工作在較高頻段時（如 60Hz 及以上）, 可以實現對目標細微動作的識別[3]，例如手指的 移動和手勢。 高精度的動作識別，將應用于 VR/AR（如虛擬演奏）、游戲、自動駕駛、智能家居（如控制 家用電器）、智能工廠、智能手機（如非接觸式控制手機開機亮屏和拍照）等。

• 面向物質特性的譜識別

  例如，未來智能手機可以檢測食物和飲料 中的化學物質和過敏原，并就空氣質量和有害氣體的精確水平發出警報[6]。通信感知一體化系 統頻譜向高頻段發展的趨勢使得一體化系統借助于譜識別技術可以更好地服務于危險品安全檢 查、健康監測、生物醫學和環境監測等方面。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的通感一体化应用场景的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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