科技日报记者 陈曦 通讯员 梁绍楠
当你回到家，玄关灯自动点亮；当你在沙发上睡着，灯光电视悄然关闭……这样“懂你”的智能生活，正因一项技术突破成为现实。12月10日，记者从天津大学了解到，该校网络与云计算团队在无线感知领域取得关键进展，他们让寻常的Wi-Fi信号化身为家居环境中的“感知管家”，推动家中的智能家居从“听从指令”转变为“主动关怀”。相关研究成果近日发表在《国际计算机学会交互式、移动式、可穿戴式和普适技术》上。
当前，智能家居大多仍依赖用户发布指令或特定的传感器工作，难以做到无感、持续地理解用户实时变化的状态与需求。使用摄像头存在隐私泄露顾虑，可穿戴设备又不够便捷。
团队另辟蹊径，研发一款新型高精度感知应用，无需用户佩戴任何设备，利用家庭中无处不在的Wi-Fi信号，通过分析信号因人体活动而产生的细微变化，即可感知人的位置、状态与行为，由此让智能家居提供更“懂你”的服务。
然而，要将实验室高精度感知应用带入真实家庭，必须解决两大现实瓶颈：一是系统部署繁琐，通常需要专业人员上门反复调试、标定智能设备位置；二是复杂家居环境中的信号遮挡、反射严重，导致感知不准。
针对“部署难”的问题，团队创新性地将目光投向了家庭中日益普及的扫地机器人，将其转化为环境信息的“自动采集员”。在其日常清扫建图的过程中，系统可同步自动构建家庭的物理空间地图与Wi-Fi信号地图，并能以0.1米的精度自动识别记录路由器、智能音箱等设备的位置。用户只需让扫地机器人正常清扫一次，即可完成系统初始化，彻底省去了专业安装和手动测量的麻烦。
针对“精度低”的问题，团队摒弃了传统模型中信号无遮挡的理想化假设，首次面向物品繁杂的真实家庭环境，构建了一套新的理论模型。该模型能够精准“理解”Wi-Fi信号在复杂环境中的传播规律，犹如为应用系统提供了一本“家庭环境信号解读指南”。实验表明，在典型杂乱家居场景中，新方法的定位误差比此前最优方法降低了约42%，首次实现了在真实家庭中稳定可靠的高精度感知。
天津大学计算机科学与技术学院副教授佟鑫宇表示，研究成果不仅为无线感知技术走向千家万户扫清了关键障碍，也为未来构建更加智能、贴心的人居环境提供了技术支撑。
（天津大学供图）
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