智能超表面的工作原理
物聯網和網際網路系統為智慧城市和智慧家庭開闢了可能性，並正在改變人們的生活方式。在這個智能時代，人們越來越需要使用射頻探測信號來遠程監控人們的日常生活。然而，由於傳統的感測系統通常需要物體有意協作，攜帶有源無線設備或識別標籤，因此它們很難在現實環境中部署。另外，現有的感測系統不能適應編程用於特定任務。因此，從時間、能源消耗等許多角度來看，它們都遠非高效。
具有活動微波的智能超穎表面對人手手勢和呼吸的識別結果
在《光科學與應用》科學期刊上發表的一篇新論文中，北京大學電子系先進光通信系統和網絡國家重點實驗室，中國東南大學毫米波國家重點實驗室的科學家共同開發了人工智慧驅動的智能超穎表面，它可在物理層面上控制電磁波，並控制電磁數據通量。他們基於這種超表面，設計出了一種廉價的智能電磁「相機」，在實現全場景即時原位成像以及自適應識別多個非合作人員的手部和生命體徵方面具有強大的性能。更有趣的是，即使在日常生活中普遍存在的2.4GHz大學Wi-Fi信號令電磁攝像機被動激發時，電磁攝像機也能很好工作。因此，這種智能相機使我們能夠遠程「查看」人們在做什麼，監視他們的生理狀態如何變化，以及「聽到」人們在說什麼，而無需部署任何聲音傳感器，即使這些人不合作並且身處障礙之下。該技術有望為未來智能城市，智能家居，人機互動介面，健康監控和安全檢查開闢新途徑，而不會引起視覺隱私問題。
使用深度學習CNN集群進行微波數據處理的流程
智能電磁相機以智能超表面為核心，它是一種具有人工神經網絡的可編程超表面。利用從數據採集到成像以及自動識別不同的傳感任務，它可以操縱超穎表面生成所需輻射圖。它可以通過單個設備實時支持各種連續的傳感任務。
使用帶有有源微波的智能超表面的原位成像結果
這種智能超表面成像儀的設計目的有三：（1）在全視角場景中對多人進行原位高解析度成像；（2）快速聚焦電磁場（包括環境雜散的Wi-Fi信號），將其傳輸到選定的地點，並避免來自自身和周圍環境的不必要干擾；（3）通過即時掃描本地來監視真實環境中多個不合作者的體徵和身體部位。
這種技術可用於監視現實世界中非合作人員的顯著或非顯著運動，還可以幫助殘障人士使用肢體語言將命令遠程發送到設備。