麻省理工推“智能表面”：優(yōu)化接收器5G信號強度

網(wǎng)易科技訊 2月4日消息，“5G時(shí)代即將來(lái)臨?！边@話(huà)我們已經(jīng)聽(tīng)了很久了。

雖然高速5G互聯(lián)網(wǎng)確實(shí)在全球少數幾個(gè)國家緩慢推廣，但仍存在許多阻礙廣泛采用的障礙。

一個(gè)非常棘手的問(wèn)題是，如果沒(méi)有更有效的無(wú)線(xiàn)信號傳輸方式，我們就無(wú)法獲得更快的聯(lián)網(wǎng)速度?？偟内厔菔呛?jiǎn)單地在發(fā)射機（即Wi-Fi接入點(diǎn)和蜂窩基站）或接收機（如電話(huà)或筆記本電腦）上添加天線(xiàn)。但隨著(zhù)各大廠(chǎng)商爭相設計推出越來(lái)越小的設備，包括新一輪的“物聯(lián)網(wǎng)”系統，這一點(diǎn)將會(huì )變得越來(lái)越難做到。

麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)與人工智能實(shí)驗室（CSAIL）的研究人員最近研究了這個(gè)問(wèn)題，。與其把注意力集中在發(fā)射機和接收機上，為什么不通過(guò)在環(huán)境本身的外表面增加天線(xiàn)來(lái)放大信號呢？

這就是CSAIL團隊新系統RFocus背后的想法，它是一個(gè)軟件控制的“智能表面”，它使用超過(guò)3000個(gè)天線(xiàn)來(lái)最大化接收器上信號的強度。測試表明，RFocus可以將平均信號強度提高近10倍。實(shí)際上，這個(gè)平臺也非常劃算，每根天線(xiàn)只需幾美分。天線(xiàn)很便宜，因為它們根本不處理信號；它們只控制信號的反射方式。主創(chuàng )Venkat Arun說(shuō)，據團隊所知，這個(gè)項目代表了一個(gè)通信鏈路所用天線(xiàn)的最大數量。

雖然該系統可以作為另一種形式的WiFi范圍擴展器，但研究人員說(shuō)，它最有價(jià)值的用途可能是在未來(lái)聯(lián)網(wǎng)的家庭和工廠(chǎng)。

例如，假設一個(gè)倉庫有數百個(gè)傳感器，用于監控機器和庫存。麻省理工學(xué)院教授哈里巴拉克里希南（Hari Balakrishnan）表示，這種規模的系統通常會(huì )昂貴得令人望而卻步，而且耗電量很大，但如果采用像RFocus這樣的方法，低功耗互聯(lián)系統是可能的。

巴拉克里希南說(shuō)：“我們的核心目標是探索我們是否可以在環(huán)境中使用元素，并安排它們以我們能夠實(shí)際控制的方式來(lái)引導信號，一篇關(guān)于RFocus的新論文的高級作者，該論文將于下月在加州圣克拉拉舉行的USENIX網(wǎng)絡(luò )系統設計與實(shí)現研討會(huì )（NSDI）上發(fā)表?！叭绻阆胱専o(wú)線(xiàn)設備以盡可能低的功率傳輸，但給你一個(gè)好的信號，這似乎是一種非常有前途的方法?！?/p>

RFocus是一個(gè)由數千個(gè)天線(xiàn)組成的二維表面，每個(gè)天線(xiàn)可以讓信號通過(guò)或反射信號。元件的狀態(tài)由軟件控制器設置，軟件開(kāi)發(fā)團隊以最大化接收機的信號強度為目標。

“最大的挑戰是確定如何配置天線(xiàn)，以最大限度地提高信號強度，而不使用任何額外的傳感器，因為我們測量的信號是非常弱的，”博士文卡阿倫說(shuō)?！拔覀冏罱K得到了一種出奇健壯的技術(shù)?！?/p>

研究人員并不是第一個(gè)探索利用外部環(huán)境提高網(wǎng)速的可能性的人。普林斯頓大學(xué)的一個(gè)小組由凱爾·賈米森教授領(lǐng)導，針對人們在墻兩邊使用電腦的具體情況，提出了一個(gè)類(lèi)似的方案。巴拉克里希南表示，RFocus的目標是開(kāi)發(fā)一種更低成本的方法，可以在更廣泛的場(chǎng)景中使用。

（來(lái)源：mit.edu  編譯：廖子瑤）

*網(wǎng)易科技注：本文原標題為A smart surface for smart devices