Sukces Koła Naukowego Radiolokacji i Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów na Hackathonie SignAI

Studenci z Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej zajęli pierwsze miejsce w ogólnopolskim hackathonie SignAI. Zespół reprezentujący Koło Naukowe Radiolokacji i Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów (Radar and Digital Signal Processing Student Research Group) opracował projekt pod nazwą „Analiza gestów przy pomocy czujnika ToF i lasu losowego”. Rozwiązanie to koncentruje się na wykorzystaniu uczenia maszynowego w elektronice oraz zaawansowanym przetwarzaniu sygnałów.

Architektura systemu i innowacja techniczna

Projekt bazuje na autorskim systemie akwizycji i przetwarzania danych pochodzących z wielostrefowego czujnika Time of Flight (ToF). Model uczenia maszynowego zaimplementowano z wykorzystaniem algorytmu lasu losowego. Proces trenowania modelu odbył się w środowisku NanoEdgeAi na opracowanym zbiorze danych, co pozwoliło osiągnąć dokładność klasyfikacji na poziomie 97,49%.

Istotnym elementem konstrukcyjnym jest autorska koncepcja wirtualnego radaru. Zamiast standardowej transformaty Fouriera, system oblicza dyskretną pochodną odległości po czasie. Takie podejście znacząco redukuje zapotrzebowanie na moc obliczeniową mikrokontrolera, co pozwala na uruchamianie złożonych algorytmów sztucznej inteligencji bezpośrednio na urządzeniu. Wysoka rozdzielczość w azymucie została uzyskana dzięki sektorowemu podziałowi pola detekcji. Zastosowanie źródła VCSEL w czujniku ToF eliminuje problem zakłóceń wielodrogowych, ponieważ generowane światło podczerwone nie przenika przez obiekty fizyczne, co gwarantuje precyzyjny odczyt parametrów.

Potencjał wdrożeniowy i cel społeczny

Opracowana technologia umożliwia bezdotykowe rozpoznawanie gestów, co znajduje bezpośrednie zastosowanie w systemach Internetu Rzeczy (IoT). Rozwiązanie ma istotny potencjał społeczny, oferując osobom z niepełnosprawnościami intuicyjny sposób sterowania urządzeniami domowymi i asystującymi.

– Po dwudziestoczterogodzinnym maratonie programowania byliśmy wyczerpani, ale możliwość zaprezentowania działającego układu na żywo przed publicznością wynagrodziła nam cały trud – relacjonują członkowie zespołu. – Jesteśmy dumni z wyników i liczymy, że nasz projekt przyczyni się do rozwoju technologii wspierającej osoby potrzebujące. 

Grupę projektową tworzą: Bartosz Falęcki, Kuba Hałaczkiewicz, Łukasz Łagosz oraz Maksymilian Zabierowski.