物联网和互联网系统为智慧城市和智慧家庭开辟了可能性，并正在改变人们的生活方式。在这个智能时代，人们越来越需要使用射频探测信号来远程监控人们的日常生活。然而，由于传统的感测系统通常需要物体有意协作，携带有源无线设备或识别标签，因此它们很难在现实环境中部署。另外，现有的感测系统不能适应编程用于特定任务。因此，从时间、能源消耗等许多角度来看，它们都远非高效。

智能超表面的工作原理

具有活动微波的智能超颖表面对人手手势和呼吸的识别结果

在《光科学与应用》科学期刊上发表的一篇新论文中，北京大学电子系先进光通信系统和网络国家重点实验室，中国东南大学毫米波国家重点实验室的科学家共同开发了人工智能驱动的智能超颖表面，它可在物理层面上控制电磁波，并控制电磁数据通量。他们基于这种超表面，设计出了一种廉价的智能电磁“相机”，在实现全场景即时原位成像以及自适应识别多个非合作人员的手部和生命体征方面具有强大的性能。更有趣的是，即使在日常生活中普遍存在的2.4GHz大学Wi-Fi信号令电磁摄像机被动激发时，电磁摄像机也能很好工作。因此，这种智能相机使我们能够远程“查看”人们在做什么，监视他们的生理状态如何变化，以及“听到”人们在说什么，而无需部署任何声音传感器，即使这些人不合作并且身处障碍之下。该技术有望为未来智能城市，智能家居，人机交互界面，健康监控和安全检查开辟新途径，而不会引起视觉隐私问题。

使用深度学习CNN集群进行微波数据处理的流程

智能电磁相机以智能超表面为核心，它是一种具有人工神经网络的可编程超表面。利用从数据采集到成像以及自动识别不同的传感任务，它可以操纵超颖表面生成所需辐射图。它可以通过单个设备实时支持各种连续的传感任务。

使用带有有源微波的智能超表面的原位成像结果

这种智能超表面成像仪的设计目的有三：（1）在全视角场景中对多人进行原位高分辨率成像；（2）快速聚焦电磁场（包括环境杂散的Wi-Fi信号），将其传输到选定的地点，并避免来自自身和周围环境的不必要干扰；（3）通过即时扫描本地来监视真实环境中多个不合作者的体征和身体部位。

这种技术可用于监视现实世界中非合作人员的显著或非显著运动，还可以帮助残障人士使用肢体语言将命令远程发送到设备。