最近，天津大學網絡與雲計算團隊在無線感知領域取得關鍵進展。他們讓尋常的WiFi信號化身家居環境中的“管家”，通過WiFi信號分析人類活動變化，從而判斷人的需求，讓智能家居設備提供相應服務。相關研究成果近日發表在學術期刊《國際計算機學會交互式、移動式、可穿戴式和普適技術》上。

目前大多數智能家居設備依賴用戶指令或特定傳感器工作，難以持續、無感地獲取用戶實時狀態與需求。若想獲取更多用戶數據，就要使用攝像頭或可穿戴設備。

針對這些問題，團隊研發出一款新型高精度感知應用：無需用戶穿戴任何設備，僅靠家中WiFi信號就能精准判斷用戶在哪個位置、處於什麼狀態、正在做什麼，進而讓智能家居設備提供更人性化的服務。其原理是，人體移動會擾動WiFi信號，通過智能算法解析這些擾動，即可感知人體的位置、姿態與行為。

不過，要讓這項應用“飛入百姓家”，需解決兩大難題。首先是部署難。傳統的部署方式需要專業人員手持設備，進入房間採集WiFi信號，並手動輸入路由器、智能音箱等設備的位置信息。相關操作復雜耗時，普通用戶難以完成。其次是感知不准。WiFi信號遇到牆壁、家具等都會反射或折射。在真實家庭環境中，信號傳播路徑復雜多樣。而科研人員基於理想的實驗室環境設計應用，導致其在實際應用時感知誤差較大。

針對部署難問題，團隊把家中常見的掃地機器人變為“數據採集員”，讓其專門收集家裡的環境信息。掃地機器人在日常清掃時，會為上述應用的系統繪制兩份圖：一份是家庭的物理空間地圖、另一份是WiFi信號地圖。同時，掃地機器人還能以10厘米的精度，自動找到並記錄路由器、智能音箱等設備的位置。

針對感知不准問題，團隊為真實家庭環境建構了一套模型。該模型能讓上述應用“看清”WiFi信號在復雜環境裡的傳播路徑。

該團隊成員、天津大學計算機科學與技術學院副教授佟鑫宇說，未來，用戶如果有搭載上述應用的路由器，再讓掃地機器人掃一次地，就能享受到貼心服務。

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