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新华社天津12月10日电（记者张建新、栗雅婷）记者10日从天津大学获悉，天津大学网络与云计算团队近日在无线感知领域取得关键进展，他们让家中寻常的Wi-Fi信号化身为家居环境中的“感知管家”，通过Wi-Fi信号分析人体活动变化，从而判断人的需求，不需语音指令，便能让智能家居提供相应服务。相关研究成果已在国际期刊IMWUT上发表。
据该团队介绍，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。研究团队另辟蹊径，研发了一款新型高精度感知应用，无需用户佩戴任何设备，通过分析家中的Wi-Fi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，并指挥智能家居提供相应服务。
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。
应用扫地机器人实现家居设备位置自动标定示意图。新华社发
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“理解”Wi-Fi信号在复杂环境中的传播规律，实现了在真实家庭中稳定可靠的高精度感知。
研究成果由天津大学计算机科学与技术学院副教授佟鑫宇、教授李克秋及网络安全学院助理研究员陈胜共同指导完成，博士生谭人瑞、孟暄棋分别为第一作者。
佟鑫宇说，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核心技术支撑。
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