我國(guó)科研人員取得無(wú)線感知技術(shù)新突破

新華社天津12月10日電（記者張建新、栗雅婷）記者10日從天津大學(xué)獲悉，天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算團(tuán)隊(duì)近日在無(wú)線感知領(lǐng)域取得關(guān)鍵進(jìn)展，他們讓家中尋常的Wi-Fi信號(hào)化身為家居環(huán)境中的“感知管家”，通過(guò)Wi-Fi信號(hào)分析人體活動(dòng)變化，從而判斷人的需求，不需語(yǔ)音指令，便能讓智能家居提供相應(yīng)服務(wù)。相關(guān)研究成果已在國(guó)際期刊IMWUT上發(fā)表。

據(jù)該團(tuán)隊(duì)介紹，當(dāng)前，智能家居大多仍依賴(lài)用戶(hù)發(fā)布指令或特定的傳感器工作，難以做到無(wú)感、持續(xù)地理解用戶(hù)實(shí)時(shí)變化的狀態(tài)與需求。研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，研發(fā)了一款新型高精度感知應(yīng)用，無(wú)需用戶(hù)佩戴任何設(shè)備，通過(guò)分析家中的Wi-Fi信號(hào)因人體活動(dòng)而產(chǎn)生的細(xì)微變化，即可感知人的位置、狀態(tài)與行為，并指揮智能家居提供相應(yīng)服務(wù)。

然而，要將實(shí)驗(yàn)室高精度感知應(yīng)用帶入真實(shí)家庭，必須解決兩大現(xiàn)實(shí)瓶頸：一是系統(tǒng)部署繁瑣，通常需要專(zhuān)業(yè)人員上門(mén)反復(fù)調(diào)試、標(biāo)定智能設(shè)備位置；二是復(fù)雜家居環(huán)境中的信號(hào)遮擋、反射嚴(yán)重，導(dǎo)致感知不準(zhǔn)。

針對(duì)“部署難”的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將目光投向了家庭中日益普及的掃地機(jī)器人，將其轉(zhuǎn)化為環(huán)境信息的“自動(dòng)采集員”。在其日常清掃建圖的過(guò)程中，系統(tǒng)可同步自動(dòng)構(gòu)建家庭物理空間地圖與Wi-Fi信號(hào)地圖，并能以0.1米的精度自動(dòng)識(shí)別記錄路由器、智能音箱等設(shè)備的位置。用戶(hù)只需讓掃地機(jī)器人正常清掃一次，即可完成系統(tǒng)初始化，徹底省去了專(zhuān)業(yè)安裝和手動(dòng)測(cè)量的麻煩。

?針對(duì)“精度低”的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)模型中信號(hào)無(wú)遮擋的理想化假設(shè)，首次面向物品繁雜的真實(shí)家庭環(huán)境，構(gòu)建了一套新的理論模型。該模型能夠“理解”Wi-Fi信號(hào)在復(fù)雜環(huán)境中的傳播規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了在真實(shí)家庭中穩(wěn)定可靠的高精度感知。

研究成果由天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授佟鑫宇、教授李克秋及網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院助理研究員陳勝共同指導(dǎo)完成，博士生譚人瑞、孟暄棋分別為第一作者。

佟鑫宇說(shuō)，研究成果不僅為無(wú)線感知技術(shù)走向千家萬(wàn)戶(hù)掃清了關(guān)鍵障礙，也為未來(lái)構(gòu)建更加智能、貼心的人居環(huán)境提供了核心技術(shù)支撐。