我國科研人員取得無線感知技術新突破

記者10日從天津大學獲悉，天津大學網絡與云計算團隊近日在無線感知領域取得關鍵進展，他們讓家中尋常的Wi-Fi信號化身為家居環境中的“感知管家”，通過Wi-Fi信號分析人體活動變化，從而判斷人的需求，不需語音指令，便能讓智能家居提供相應服務。相關研究成果已在國際期刊IMWUT上發表。

據該團隊介紹，當前，智能家居大多仍依賴用戶發布指令或特定的傳感器工作，難以做到無感、持續地理解用戶實時變化的狀態與需求。研究團隊另辟蹊徑，研發了一款新型高精度感知應用，無需用戶佩戴任何設備，通過分析家中的Wi-Fi信號因人體活動而產生的細微變化，即可感知人的位置、狀態與行為，并指揮智能家居提供相應服務。

然而，要將實驗室高精度感知應用帶入真實家庭，必須解決兩大現實瓶頸：一是系統部署繁瑣，通常需要專業人員上門反復調試、標定智能設備位置；二是復雜家居環境中的信號遮擋、反射嚴重，導致感知不準。

針對“部署難”的問題，團隊創新性地將目光投向了家庭中日益普及的掃地機器人，將其轉化為環境信息的“自動采集員”。在其日常清掃建圖的過程中，系統可同步自動構建家庭物理空間地圖與Wi-Fi信號地圖，并能以0.1米的精度自動識別記錄路由器、智能音箱等設備的位置。用戶只需讓掃地機器人正常清掃一次，即可完成系統初始化，徹底省去了專業安裝和手動測量的麻煩。

應用掃地機器人實現家居設備位置自動標定示意圖。新華社發

針對“精度低”的問題，團隊摒棄了傳統模型中信號無遮擋的理想化假設，首次面向物品繁雜的真實家庭環境，構建了一套新的理論模型。該模型能夠“理解”Wi-Fi信號在復雜環境中的傳播規律，實現了在真實家庭中穩定可靠的高精度感知。

研究成果由天津大學計算機科學與技術學院副教授佟鑫宇、教授李克秋及網絡安全學院助理研究員陳勝共同指導完成，博士生譚人瑞、孟暄棋分別為第一作者。

佟鑫宇說，研究成果不僅為無線感知技術走向千家萬戶掃清了關鍵障礙，也為未來構建更加智能、貼心的人居環境提供了核心技術支撐。