Встраиваемые нейросетевые решения:
машинное обучение в области обработки
цифровых сигналов и машинного зрения

(когнитивная радиооптика/cognitive radio optics).



ЭМИИА



ЭМИИА — когнитивная радиооптика

ЭМИИА — когнитивная радиооптика




Когнитивная радиооптика (cognitive radio optics) – машинное зрение на принципах радиооптики с применением искусственных нейронных сетей. Детекция, распознавание образов, вычисление координат и скорости динамических объектов посредством радиоволн, в том числе и за радиопрозрачными преградами.


Встроенные нейросетевые решения ЭМИИА позволяют вычислить объем объекта и распознает его, по маркерам id, x, y, z наложенным на цифровые данные радиоволн сопоставляя их с моделями контурных масок в базе данных. В процессе функционирования нейронная сеть дополняет и изменяет цифровые модели динамических объектов (самообучение) в автономном режиме, подстраиваться к границам пространства, конкретным пользователям и задачам.




ЭМИИА — когнитивная радиооптика
ЭМИИА — когнитивная радиооптика

id="line32003" 
y2="4752.7202" 
x2="119.94" 
y1="4744.7598" 
x1="16243" 
56,-46.32 -847.87,364.18 -427.91,412.06 -603.35,318.5 
-864.5,179.2 -55.12,-29.4 -114.12,-60.87 -179.96,-89.9 
-212.13,-93.51 -282.15,-89.81 -450.94,-80.89 -64.53,3.41 
-143.49,7.59 -250.35,7.42 -265.2,-0.42 -461.79,-188.08 
-646.27,-364.19 -161.92,-154.57 -314.4701,-300.2 -494.8389, 
-300.48 -193.92997,-0.3 -329.48997,75.18 -459.14997,147.38 
-119.79,66.69 -234.61,130.63 -386.00001,130.4 -28.79,-0.05 
-56.16,-0.23 -82.23,-0.51 z 

Фрагмент радиограммы и кода модели ML движения взрослого человека в волновом фронте c цифровыми  векторными  маркерам и значениями (id, x, y, z) без растровых аналоговых включений (HTML5/JS/JSON).
 → ПРОСМОТРЕТЬ КОД




ЭМИИА — когнитивная радиооптика
ЭМИИА — когнитивная радиооптика

Схема разнесенных групп направленных антенн горизонтально-вертикальной поляризации в волновом фронте (радиограмма):

Блок #1 (три координатных сектора) 
Блок #2 (три координатных сектора) 




ЭМИИА — когнитивная радиооптика
Сравнительные характеристики фрагментов растрового датасета (слева), и векторного датасета ЭМИИА (справа). 


Разработчики моделей машинного обучения сталкиваются с проблемой избыточности датасетов, функционирование данных систем требует больших вычислительных мощностей, ресурсов для хранения данных и широкополосного доступа в Интернет. Слишком большие размеры датасетов долго считаются или просто перестают работать. Развертывание такого рода нейросетевых моделей  на периферийных устройствах  IoT/IIoT (edge computing) сопряжено с рядом трудностей, а в большинстве случаев невозможно. Мы предлагаем решение данных проблем посредством нейросетевых инструментов ЭМИИА.  
(машинное зрение, текст, голос offline)

Цифровая векторная модель ML, псевдо 3D,
2-10 Kbyte, HTML5/JS/JSON, без включения аналоговой
 растровой графики    




ЭМИИА — когнитивная радиооптика

Построение и тренировка нейросетевой модели ЭМИИА: TensorFlow Lite — открытая программная библиотека для глубокого машинного обучения.
(машинное зрение, текст, голос offline)




 Нейросетевые программные инструменты и модель машинного обучения интегрируются в аппаратную часть периферийных устройств IoT/IIoT edge. За счет автономности и компактных датесетов данный формат позволяет повысить уровень информационной безопасности, увеличить скорость обработки данных, исключить локальные сервера и облачные ресурсы.




ЭМИИА — когнитивная радиооптика

Моделирование нейросетевой модели ЭМИИА: MATLAB/Simulink: Signal Processing Toolbox, DSP System Toolbox, Image Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Communications System Toolbox — наборы функций и объектов, позволяющих решать широкий спектр задач обработки сигналов, изображений, проектирования цифровых фильтров и систем связи.



Проектирование и моделирование системы цифровой обработки сигналов с фазированной антенной решеткой: MATLAB/Simulink: Phased Array System Toolbox предоставляет алгоритмы и приложения для проектирования, моделирования и анализа систем сенсорных матриц в приложениях радиолокации и беспроводной связи. Продукт обеспечивает полную реализацию всего спектра многофункциональных систем с фазированной решеткой, требующих частоты, PRF, формы волны и гибкости диаграммы направленности.
ЭМИИА — когнитивная радиооптика


Системы управления реляционными базами данных (СУРБД) используемые в проекте ЭМИИА: SQLite  — компактная встраиваемая СУРБД, исходный код библиотеки передан в общественное достояние.









(когнитивная радиооптика ЭМИИА)



  









ЭМИИА — когнитивная радиооптика
¹Тестовая модель устройства c
 встроенным контроллером и модулем
 ЭМИИА MONOCLE для задач машинного



ЭМИИА — когнитивная радиооптика

Встраиваемый контроллер ЭМИИА MONOCLE 

ЭМИИА — когнитивная радиооптика
Встраиваемый модуль ЭМИИА MONOCLE 
(#emonocle/#EMONOCLE)

ЭМИИА — когнитивная радиооптика





(аппаратная часть ЭМИИА)












10-30 %

•  снижение капитальных и операционных затрат
(автоматизация, информационная безопасность, роботы, машины,
 устройства,цифровые двойники, IoT/IIoT, Industry 4.0)

•  экономия на smart устройствах
 (телекоммуникационная вычислительная сеть)

•  замещение датчиков и сенсоров
 (датчики движения, датчики присутствия, датчики
 приближения, датчики позиционирования,
 системы пассивной навигации)

•  сокращение расхода электроэнергии 





ОБЪЕКТЫ ИНТЕГРАЦИИ РЕШЕНИЙ ЭМИИА


   • Актуаторы (исполнительные устройства);
   • Робототехника;
   • Медицинская техника и оборудование;
   • Промышленные машины и оборудование;
   • Автомобили; 
• Сельскохозяйственная и специальная техника;
   • Smart-устройства;
   • Бытовая техника;
   • Системы отопления и вентиляции.






HONDA GENERAL MOTORS..


ЭМИИА — когнитивная радиооптика


Автомобили, системы автоматического
 управления и безопасности движения..

Технология машинного зрения ЭМИИА
как дополнение к навигатору, 
видеорегистратору, лидару, охранной
сигнализации и как замена парктронику.






KUKA FANUC EMIIA..






ЭМИИА — когнитивная радиооптика


Роботы, производственные комплексы, 
платформы, машины, оборудование..

Технология машинного зрения ЭМИИА
как дополнение к видеокамерам, системам
автоматизации и как замена датчиков
движения, датчиков присутствия, датчиков
позиционирования, систем пассивной
навигации.









ЭМИИА — когнитивная радиооптика


Розетки, климат системы, бытовая техника,
 роботы-пылесосы, свет, умные колонки..

Технология машинного зрения ЭМИИА
как дополнение к видеокамерам, 
автоматизации, аварийным системам
и как замена датчикам движения,
датчикам присутствия и охранным
системам.








ЭМИИА — когнитивная радиооптика
БАЗОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ: КОГНИТИВНАЯ РАДИООПТИКА 


 Автономная кибер-физическая платформа 

Встраиваемые программно-аппаратные
 решения (smart контроллеры ЭМИИА)
 интегрированным самообновляющимся
 ПО и автономной нейронной сетью для
 задач автоматизации и машинного зрения
 на принципах ¹когнитивной радиооптики.







ЭМИИА — когнитивная радиооптика


ЭМИИА — когнитивная радиооптика

Выключатели электроламп, розетки и
электроблоки на базе модифицированных
 smart контроллеров ЭМИИА
с технологией когнитивная радиооптика




ВАРИАНТЫ ИНТЕГРАЦИИ РЕШЕНИЙ ЭМИИА


• Smart контроллер (ПО ЭМИИА - 1/2 встроено в контроллер и модуль ЭМИИА MONOCLE);
• Smart модуль (ПО ЭМИИА - 2  встроено в модуль ЭМИИА MONOCLE);
• ПО ЭМИИА 1/2 встроено непосредственно в контроллеры сторонних производителей.

ЭМИИА — когнитивная радиооптика










¹Информация ограничена, технология в процессе патентования. 
²Для начала использования системы требуется заменить 
выключатель электроламп и/или электрическую розетку в
 помещении на устройство EMIIA (MONOCLE)
³Опция - сенсоры СO/CO2/°C не включены в базовую 
комплектацию.
⁴Дизайн, функционал, а также сроки поставки могут 
быть изменены разработчиком в одностороннем порядке.
⁵Исходя из патентных и маркетинговых исследований
проведенных проектом.
⁶Набор доступных голосовых и текстовых команд ограничен
в автономном режиме (local/offline).