لم يعد تقييم تقنيات الاستشعار في مجالات الرعاية الصحية ورعاية المسنين والأمن التجاري يعتمد فقط على قدرتها على الكشف. بل يتم تقييم الأنظمة بشكل متزايد بناءً على قدرتها على العمل باستمرار مع الحفاظ على الخصوصية وثقة المستخدم والامتثال للوائح التنظيمية.
مع تطور أطر حماية البيانات، تتضاءل إمكانيات حلول الاستشعار القائمة على الصور والمرتبطة بالهوية. لا تزال الكاميرات والأجهزة القابلة للارتداء مفيدة في العديد من المجالات، لكنها تُطرح تحديات هيكلية فيما يتعلق بكشف البيانات الشخصية، وقبول المستخدمين، والمخاطر التشغيلية طويلة الأجل.
يوفر رادار الموجات المليمترية (mmWave) غير التلامسي ، وخاصة في نطاق 60 جيجاهرتز، أساسًا فريدًا للاستشعار. فبدلاً من محاولة إدارة مخاطر الخصوصية بعد جمع البيانات، تهدف الأنظمة القائمة على الرادار إلى منع توليد البيانات الحساسة من الأساس.
الاستشعار بدون معلومات شخصية
تُستخدم مبادئ FMCW أو دوبلر مع رادار الموجات المليمترية بتردد 60 جيجاهرتز. لا يسجل هذا الرادار الصور أو الصوت أو المعلومات البيومترية، بل يستخدم إشارات الراديو المنعكسة لقياس الحركة الفيزيائية الدقيقة.
تُستخدم الإزاحة على المستوى الميكروي لاستنتاج التنفس، ونبضات القلب، وتغيرات الوضعية، والوجود، بدلاً من السمات المرئية أو القائمة على الهوية. تتم معالجة الإشارات محليًا على الجهاز، ولا يُخرج النظام سوى معايير قائمة على الحركة مثل معدل التنفس، ومعدل ضربات القلب، وحالة النشاط.
لا يتم فرض الخصوصية على مستوى النظام من خلال طبقات الإخفاء أو إخفاء الهوية، بل هي جزء من آلية الاستشعار نفسها.
وفقًا لمتطلبات الامتثال طويلة الأجل
لا تُعتبر مخاوف الخصوصية ثانوية في أماكن مثل غرف المستشفيات ودور رعاية المسنين ومرافق المعيشة المدعومة وأماكن الرعاية الليلية. بل إنها تُحدد حدود النظام.
يلبي الاستشعار القائم على الرادار هذه المتطلبات بشكل طبيعي:
لا توجد مراقبة ظاهرة.
ممنوع ارتداء الأجهزة.
لا يتم تخزين أي بيانات متعلقة بالهوية
وبما أنه لا يتم إنشاء بيانات شخصية حساسة مطلقاً، يتم تقليل التعقيدات التنظيمية إلى أدنى حد. ويتم معالجة إدارة الموافقة، وسياسات الاحتفاظ بالصور، ومخاوف استخدام البيانات الثانوية. وهذا يسمح بالمراقبة المستمرة في المناطق التي تكون فيها الكاميرات محظورة أو غير مقبولة اجتماعياً.
الانتقال من الحركة الدقيقة إلى إشارات النظام القابلة للتنفيذ
مراقبة العلامات الحيوية
تبلغ حساسية الإزاحة لرادار 60 جيجاهرتز المليمتر وأجزاء من المليمتر. ويتم رصد التنفس من خلال حركة الصدر الدورية، والتي تُقاس عادةً بالسنتيمترات. أما معدل ضربات القلب فيُستنتج من اهتزازات أصغر بكثير ناتجة عن حركة القلب.
تستخدم أنظمة الرادار تقنية إزالة التضمين الطوري وتحليل المجال الترددي لتقدير معدل التنفس ومعدل ضربات القلب بشكل مستمر دون الحاجة إلى اتصال جسدي، مما يجعل المراقبة طويلة المدى ممكنة في بيئات الدعم السريري ورعاية المسنين حيث تكون الأجهزة القابلة للارتداء غير عملية أو لا يتم تحملها بشكل جيد.
اكتشاف حالات السقوط دون استخدام المراقبة البصرية
لا حاجة للتفسير البصري عند اكتشاف السقوط، فالأمر يعتمد على اكتشاف أنماط الحركة المتسقة فيزيائياً.
من خلال تتبع المدى والسرعة والزاوية والارتفاع بمرور الوقت، يكشف رادار الموجات المليمترية عن تغيرات وضعية الجسم وتسلسلات مثل الإزاحة الرأسية السريعة التي تليها حالة سكون غير طبيعية. تعمل هذه الطريقة بكفاءة عالية في الحمامات وغرف النوم وغيرها من الأماكن التي تكون فيها المراقبة البصرية محدودة.
سلوك غير طبيعي ووجود غير طبيعي
تستطيع أنظمة الرادار رصد فترات طويلة من الخمول، وأنماط الحركة غير المنتظمة، وأنماط التواجد غير المتوقعة. ويمكن إجراء المعالجة بالكامل على الجهاز نفسه، مما يسمح باتخاذ القرارات محلياً ويقلل من التعرض لمصادر البيانات الخارجية.
لماذا تعتبر الترددات بالجيجاهرتز مهمة على مستوى النظام؟
استند قرار استخدام تردد 60 جيجاهرتز إلى أولويات النظام بدلاً من أداء التردد الخام.
يتميز الرادار بدقة مكانية عالية على مسافات قصيرة في هذا النطاق، مما يجعله مثالياً للتطبيقات الداخلية وفي المجال القريب. ويعمل بكفاءة عالية حتى من خلال الملابس والفراش وغيرها من العوائق غير المعدنية، ولا يتأثر بالإضاءة أو الدخان أو الغبار أو الضباب.
يُتيح انخفاض استهلاك الطاقة تصميمات مدمجة تعمل بالبطاريات. كما تسمح بنية MIMO بالمراقبة المتزامنة لعدة أشخاص أو حيوانات أليفة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات العملية في مجال الرعاية الصحية والبيئات التجارية.
الرادار كأساس للثقة.
لا يُقصد من رادار الموجات المليمترية أن يحل محل جميع الكاميرات والأجهزة القابلة للارتداء. بل إنه يُرسي خطاً أساسياً للاستشعار يحافظ على الحدود الشخصية في المناطق الحساسة للخصوصية.
عند الحاجة إلى تفسير دلالي، يمكن للرادار أن يتعايش مع أجهزة استشعار أخرى ضمن بنية متعددة الطبقات. وقد تُكمّل الأجهزة القابلة للارتداء أنظمة الاستشعار الثابتة في الحالات التي يكون فيها تفاعل المستخدم مقبولاً. ويتمثل التحول الأساسي في الانتقال من الاستشعار القائم على الخصائص إلى تصميم الأنظمة القائم على الثقة.
أنظمة بناء قادرة على التحمل
مع انتقال أنظمة الاستشعار من مرحلة التجارب الأولية إلى البنية التحتية طويلة الأمد، لم تعد القدرة التقنية وحدها كافية. يجب أن تكون الأنظمة سهلة الاستخدام، ومتوافقة مع اللوائح التنظيمية، وطويلة الأمد.
يُتيح رادار الموجات المليمترية المراقبة المستمرة دون الكشف عن البيانات الشخصية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تُوازن بين السلامة والموثوقية والاحترام. قد لا يكون هذا النوع من الرادار الأكثر وضوحًا، ولكنه غالبًا ما يكون الأكثر استدامة.
تقدم شركة Linpowave وحدات رادار تعمل بموجات المليمتر بتردد 60 جيجاهرتز، وهي مُحسّنة للمعالجة الطرفية، وتكامل الأنظمة، والنشر القابل للتوسع في تطبيقات الرعاية الصحية، ورعاية المسنين، والأمن التجاري. صُممت هذه الأنظمة للكشف عن النشاط ليس فقط بموثوقية، بل باستمرار أيضًا.
الأسئلة الشائعة:
هل يمكن استخدام رادار الموجات المليمترية بدون تلامس في البيئات التي تُعد فيها الخصوصية مهمة؟
نعم، لا يقوم رادار الموجات المليمترية بجمع الصور أو الصوت أو الخصائص الشخصية التي يمكن تحديدها. فهو يكشف الحركة المادية والوجود باستخدام إشارات الراديو المنعكسة، مما يجعله مناسبًا للبيئات التي تكون فيها المراقبة البصرية محدودة أو غير مقبولة.
هل من الضروري أن يرتدي الأشخاص أو يحملوا أي نوع من الأجهزة عند استخدام رادار بتردد 60 جيجاهرتز؟
لا. تتم جميع عمليات الاستشعار دون أي تلامس. لا يتطلب النظام من المستخدمين ارتداء أي أجهزة أو شحنها أو التفاعل معها لكي يعمل.
ما مدى موثوقية رادار الموجات المليمترية في مراقبة العلامات الحيوية؟
يستطيع الرادار بتردد 60 جيجاهرتز رصد التنفس ومعدل ضربات القلب باستمرار عن طريق قياس حركة الصدر الدقيقة والاهتزازات الناتجة عن القلب. وتُعدّ دقته مناسبة للدعم السريري، ومراقبة رعاية المسنين، والمتابعة طويلة الأمد.
هل يتأثر رادار الموجات المليمترية بالبرق أو الدخان أو العوائق؟
لا. لا تتأثر كفاءة الرادار بظروف الإضاءة وتبقى ثابتة في الظلام أو الدخان أو الغبار أو عوائق الضوء مثل الملابس أو الفراش.
هل من الممكن اكتشاف حالات السقوط باستخدام الرادار دون تأكيد بصري؟
نعم. يعتمد نظام كشف السقوط على ديناميكيات الحركة بدلاً من التفسير البصري. وتحدد أنظمة الرادار أنماطاً مميزة مثل الإزاحة الرأسية السريعة التي تليها حالة سكون غير طبيعية.
هل يُعدّ رادار الموجات المليمترية مناسبًا للتشغيل المستمر طويل الأمد؟
نعم. وحدات الرادار بتردد 60 جيجاهرتز مصممة للتشغيل المستمر مع استهلاك منخفض للطاقة وصيانة قليلة.
هل يمكن مراقبة عدة أشخاص أو حيوانات أليفة في نفس الوقت؟
نعم. تدعم بنى الرادار القائمة على تقنية MIMO الكشف والتتبع المتزامن لأهداف متعددة.
هل يمكن للاستشعار بالرادار أن يحل محل الكاميرات والأجهزة القابلة للارتداء بشكل كامل؟
ليس في جميع الحالات. في المناطق التي تتطلب مراعاة الخصوصية، يُعدّ الرادار الأنسب كطبقة استشعار أساسية. أما في حالات أخرى، فيمكنه أن يُكمّل الكاميرات أو الأجهزة القابلة للارتداء في نظام متعدد الحساسات.
أين يتم نشر رادار الموجات المليمترية بدون تلامس بشكل شائع؟
تشمل عمليات النشر النموذجية غرف المستشفيات، ودور رعاية المسنين، ومرافق المعيشة المدعومة، والحمامات، وغرف النوم، والمساحات التجارية حيث تعتبر الخصوصية والموثوقية وقبول المستخدم أمورًا بالغة الأهمية.