CNS Core: Small: Collaborative Research: loTScope: Sensing Physical Materials via Inexpensive loT Radios

CNS 核心:小型:协作研究:loTScope:通过廉价的物联网无线电传感物理材料

基本信息

  • 批准号:
    2008384
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Maturing wireless technology and low-cost IoT devices are enabling new kinds of approaches to conventional fields and applications. This project will design a system called IoTScope that aims to shine wireless signals on any object and identify the material properties by analyzing the reflected and refracted signals. Such a capability has the potential to impact many applications helpful to society. Soil moisture detection using drones can help predict crop yield and fertilizer requirement, thus benefitting precision agriculture. Detection of the caloric values of liquids and of water contamination have important health-care applications. Being able to distinguish humans, cars, and other objects can be useful in autonomous-driving and security applications. The project aims to tackle algorithmic and practical challenges in enabling material detection using wireless signals. The simulations, experimental data, and software libraries that will be developed in the project will be made available to students through mini-projects. Given the “Sci-Fi" like nature of this work, it is designed to naturally draw students towards research, while also teaching fundamental principles of wireless communications, signal processing, and wave-matter interaction. The project attempts to harness the rich information inherent in wireless signals for detecting materials and enabling disruptive IoT applications. Detection can be challenging due to noisy data, wireless multipath (environmental reflections) and diffraction, complexity of material surface, arbitrary user mobility, etc. The specific research tasks are: (I) Fusion of physics models of signal-material interaction with measurements of reflected and refracted signals. This allows IoTScope to decouple signal entanglement with multipath with potentially higher accuracy than state-of-the art multipath deconvolution techniques. (II)Iterative hardware cancellation techniques for subtracting environmental multipath to amplify weak refracted signal. (III) Actuation/mobility based control of probing the material at various angles of incidence, antenna orientations, and frequencies to extract maximal spatial diversity with minimal overhead. (IV) To handle application-specific challenges in soil-moisture detection, the proposal exploits RF-vision fusion together with prior information about soil moisture properties.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
成熟的无线技术和低成本的物联网设备正在为传统领域和应用提供新的方法。该项目将设计一个名为IoTScope的系统,旨在将无线信号照射到任何物体上,并通过分析反射和折射信号来识别材料特性。这种能力有可能影响许多对社会有益的应用程序。利用无人机进行土壤水分检测可以帮助预测作物产量和肥料需求,从而有利于精准农业。检测液体和水污染的热值具有重要的保健应用。能够区分人、汽车和其他物体在自动驾驶和安全应用中很有用。该项目旨在解决使用无线信号实现材料检测的算法和实际挑战。模拟、实验数据和软件库将在项目中开发,将通过小型项目提供给学生。考虑到这项工作的“科幻”性质,它的设计自然地吸引学生进行研究,同时也教授无线通信,信号处理和波物质相互作用的基本原理。该项目试图利用无线信号中固有的丰富信息来检测材料并实现颠覆性的物联网应用。由于噪声数据、无线多径(环境反射)和衍射、材料表面复杂性、任意用户移动性等因素,检测可能具有挑战性。具体的研究任务是:(1)将信号-物质相互作用的物理模型与反射和折射信号的测量相融合。这使得IoTScope能够与多路径解耦信号纠缠,比最先进的多路径反卷积技术具有更高的精度。(二)环境多径相减放大弱折射信号的迭代硬件对消技术。(III)基于驱动/移动的控制,在不同入射角、天线方向和频率下探测材料,以最小的开销提取最大的空间分集。(4)为了应对土壤湿度检测中的特定应用挑战,该方案利用了rf -视觉融合以及土壤湿度特性的先验信息。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
mmSpy: Spying Phone Calls using mmWave Radars
Let's Grab a Drink: Teacher-Student Learning for Fluid Intake Monitoring using Smart Earphones
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Mahanth Gowda其他文献

Mahanth Gowda的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Mahanth Gowda', 18)}}的其他基金

I-Corps: A smart ring for finger motion analytics and healthcare applications
I-Corps:用于手指运动分析和医疗保健应用的智能戒指
  • 批准号:
    2333583
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Sign-to-Speech: An Edge-IoT Platform and Software Library for Real Time Sign Language Recognition
职业:手语转语音:用于实时手语识别的边缘物联网平台和软件库
  • 批准号:
    2046972
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CNS Core: Small: Collaborative Research: A Motion Tracking Library for Sports Analytics using Wireless Sensors
CNS 核心:小型:协作研究:使用无线传感器进行运动分析的运动跟踪库
  • 批准号:
    1909479
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

胆固醇羟化酶CH25H非酶活依赖性促进乙型肝炎病毒蛋白Core及Pre-core降解的分子机制研究
  • 批准号:
    82371765
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
锕系元素5f-in-core的GTH赝势和基组的开发
  • 批准号:
    22303037
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于合成致死策略搭建Core-matched前药共组装体克服肿瘤耐药的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
鼠伤寒沙门氏菌LPS core经由CD209/SphK1促进树突状细胞迁移加重炎症性肠病的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肌营养不良蛋白聚糖Core M3型甘露糖肽的精确制备及功能探索
  • 批准号:
    92053110
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
Core-1-O型聚糖黏蛋白缺陷诱导胃炎发生并介导慢性胃炎向胃癌转化的分子机制研究
  • 批准号:
    81902805
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
原始地球增生晚期的Core-merging大碰撞事件:地核增生、核幔平衡与核幔边界结构的新认识
  • 批准号:
    41973063
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CORDEX-CORE区域气候模拟与预估研讨会
  • 批准号:
    41981240365
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    1.5 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
RBM38通过协助Pol-ε结合、招募core调控HBV复制
  • 批准号:
    31900138
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CNS Core: Small: Core Scheduling Techniques and Programming Abstractions for Scalable Serverless Edge Computing Engine
CNS Core:小型:可扩展无服务器边缘计算引擎的核心调度技术和编程抽象
  • 批准号:
    2322919
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Network Wide Sensing by Leveraging Cellular Communication Networks
CNS 核心:小型:利用蜂窝通信网络进行全网络传感
  • 批准号:
    2343469
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Intelligent Fault Injection to Expose and Reproduce Production-Grade Bugs in Cloud Systems
CNS 核心:小型:智能故障注入以暴露和重现云系统中的生产级错误
  • 批准号:
    2317698
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Repurposing Smartphones to Minimize Carbon
CNS 核心:小型:重新利用智能手机以最大限度地减少碳排放
  • 批准号:
    2233894
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: A Compilation System for Mapping Deep Learning Models to Tensorized Instructions (DELITE)
合作研究:CNS Core:Small:将深度学习模型映射到张量化指令的编译系统(DELITE)
  • 批准号:
    2230945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NSF-AoF: CNS Core: Small: Towards Scalable and Al-based Solutions for Beyond-5G Radio Access Networks
合作研究:NSF-AoF:CNS 核心:小型:面向超 5G 无线接入网络的可扩展和基于人工智能的解决方案
  • 批准号:
    2225578
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Toward Opportunistic, Fast, and Robust In-Cache AI Acceleration at the Edge
CNS 核心:小型:在边缘实现机会主义、快速且稳健的缓存内 AI 加速
  • 批准号:
    2228028
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: SmartSight: an AI-Based Computing Platform to Assist Blind and Visually Impaired People
合作研究:中枢神经系统核心:小型:SmartSight:基于人工智能的计算平台,帮助盲人和视障人士
  • 批准号:
    2418188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Redesigning I/O Across Heterogeneous Systems
CNS 核心:小型:跨异构系统重新设计 I/O
  • 批准号:
    2231724
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: Creating An Extensible Internet Through Interposition
合作研究:CNS核心:小:通过介入创建可扩展的互联网
  • 批准号:
    2242503
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了