天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算團(tuán)隊(duì)近日在無線感知領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，成功攻克了智能家居環(huán)境中“非侵入、高精度、易部署”的核心技術(shù)難題。相關(guān)成果已發(fā)表于普適計(jì)算領(lǐng)域頂級國際期刊。

當(dāng)你回到家時(shí)，玄關(guān)燈自動點(diǎn)亮；當(dāng)你在沙發(fā)上睡著時(shí)，燈光和電視悄然關(guān)閉……想象中這樣懂你的智能生活，正因一項(xiàng)技術(shù)突破而逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

該研究將家庭中常見的Wi-Fi信號轉(zhuǎn)化為“感知管家”，通過分析信號受人體活動影響的細(xì)微變化，即可判斷人的位置、狀態(tài)與行為，從而讓智能家居主動提供服務(wù)，無需用戶發(fā)出語音指令。

目前多數(shù)智能家居系統(tǒng)仍依賴用戶指令或特定傳感器，難以持續(xù)、無感地理解用戶實(shí)時(shí)狀態(tài)。

研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，開發(fā)出一款新型高精度感知應(yīng)用，用戶無需佩戴任何設(shè)備，系統(tǒng)即可通過分析Wi-Fi信號變化指揮家居設(shè)備響應(yīng)需求。

然而，將實(shí)驗(yàn)室的高精度感知應(yīng)用于真實(shí)家庭，需解決兩大現(xiàn)實(shí)瓶頸：一是部署復(fù)雜，通常需專業(yè)人員反復(fù)調(diào)試設(shè)備位置；二是家居環(huán)境中物品遮擋與信號反射嚴(yán)重，導(dǎo)致感知不準(zhǔn)。

針對“部署難”，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新利用日益普及的掃地機(jī)器人，將其轉(zhuǎn)化為環(huán)境信息的“自動采集員”。

在掃地機(jī)器人日常清掃建圖過程中，系統(tǒng)可同步構(gòu)建家庭物理空間與Wi-Fi信號地圖，并以0.1米精度自動識別記錄路由器、智能音箱等設(shè)備的位置。用戶只需讓掃地機(jī)器人完成一次清掃，即可完成系統(tǒng)初始化，徹底免去專業(yè)安裝的麻煩。

針對“精度低”，團(tuán)隊(duì)突破了傳統(tǒng)模型中信號無遮擋的理想化假設(shè)，首次面向物品繁雜的真實(shí)家庭環(huán)境，構(gòu)建出一套能夠“理解”Wi-Fi信號在復(fù)雜環(huán)境中傳播規(guī)律的新理論模型，從而實(shí)現(xiàn)了真實(shí)場景中穩(wěn)定可靠的高精度感知。

該研究由天津大學(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)，博士生譚人瑞、孟暄棋分別為第一作者。

佟鑫宇表示，此項(xiàng)成果為無線感知技術(shù)走進(jìn)千家萬戶掃清了關(guān)鍵障礙，也為未來構(gòu)建更加智能、貼心的人居環(huán)境提供了核心技術(shù)支撐。

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