麻省理工推“智能表面”：优化接收器5G信号强度

  虽然高速5G互联网确实在全球少数几个国家缓慢推广，但仍存在许多阻碍广泛采用的障碍。

  一个非常棘手的问题是，假如没有更有效的无线信号传输方式，我们就没有办法获得更快的联网速度。总的趋势是简单地在发射机（即Wi-Fi接入点和蜂窝基站）或接收机（如电话或笔记本电脑）上添加天线。但随着各大厂商争相设计推出越来越小的设备，包括新一轮的“物联网”系统，这一点将会慢慢的变难做到。

  麻省理工学院计算机科学和AI实验室（CSAIL）的研究人员最近研究了这样的一个问题，。与其把注意力集中在发射机和接收机上，为啥不通过在环境本身的外表面增加天线来放大信号呢？

  这就是CSAIL团队新系统RFocus背后的想法，它是一个软件控制的“智能表面”，它使用超过3000个天线来最大化接收器上信号的强度。测试表明，RFocus可以将平均信号强度提高近10倍。实际上，这样的平台也非常划算，每根天线只需几美分。天线很便宜，因为它们根本不处理信号；它们只控制信号的反射方式。主创Venkat Arun说，据团队所知，这一个项目代表了一个通信链路所用天线的最大数量。

  虽然该系统能作为另一种形式的WiFi范围扩展器，但研究人员说，它最有价值的用途可能是在未来联网的家庭和工厂。

  例如，假设一个仓库有数百个传感器，用于监控机器和库存。麻省理工学院教授哈里巴拉克里希南（Hari Balakrishnan）表示，这种规模的系统通常会昂贵得令人望而却步，而且耗电量很大，但如果采用像RFocus这样的方法，低功耗互联系统是可能的。

  巴拉克里希南说：“我们的核心目标是探索我们是不是可以在环境中使用元素，并安排它们以我们也可以实际控制的方式来引导信号，一篇关于RFocus的新论文的高级作者，该论文将于下月在加州圣克拉拉举行的USENIX网络系统模块设计与实现研讨会（NSDI）上发表。“如果你想让无线设备以尽可能低的功率传输，但给你一个好的信号，这似乎是一种非常有前途的方法。”

  RFocus是一个由数千个天线组成的二维表面，每个天线可以让信号通过或反射信号。元件的状态由软件控制器设置，软件开发团队以最大化接收机的信号强度为目标。

  “最大的挑战是确定如何配置天线，以最大限度地提高信号强度，而不用任何额外的传感器，因为我们测量的信号是非常弱的，”博士文卡阿伦说。“我们最终得到了一种出奇健壮的技术。”

  研究人员并不是第一个探索利用外部环境提高网速的可能性的人。普林斯顿大学的一个小组由凯尔·贾米森教授领导，针对人们在墙两边使用电脑的详细情况，提出了一个类似的方案。巴拉克里希南表示，RFocus的目标是开发一种更低成本的方法，可以在更广泛的场景中使用。（来源：mit.edu 编译：廖子瑶）

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