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Le signal wifi détecte les chutes respiratoires!L'Université de Pékin est de plus en plus difficile à cacher.

2021-10-14 06:54:59 Qbital

Yang Jing Xiao Xiao De Temple d'avo
Bit quantique Couverture | Numéro public QbitAI

Tu te souviens?《Rapport sur les minorités》- Oui.,Est - ce que la scène où atango entre dans le magasin de vêtements intelligents?

Un regard,Le service à la clientèle virtuel peut découvrir les antécédents d'achat d'atango,Projeter le produit recommandé devant lui.

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Film《Rapport sur les minorités》

C'est comme calculerPartout.,Il y a une autre sorte deTransparence.

En fait,,Des scènes similaires sont entrées dans tous les aspects de notre vie.

UnWi-Fi,Pour surveiller la respiration en temps réel、Sommeil、Condition physique,On peut aussi vérifier si le vieil homme est tombé.

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Recueillir des renseignements sur l'état des personnes âgées pendant qu'elles dorment

Les meubles n'ont pas besoin d'être manipulés manuellement,Climatisation、Le ventilateur détecte automatiquement le nombre de personnes dans la pièce,Régulation en temps réel de la vitesse et de l'intensité du vent.

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Assez grand pour utiliser les signaux sans fil des stations de base pour prédire le flux de population dans les villes, En taxi. GPS Pour détecter un contournement ;

Assez petit pour faire le trajet quotidien ICCarte, Auto - retenue sans contact .

……

Ils sont partout. 、Différentes formes, Mais il y a la même technologie derrière tout ça. —— Calcul universel .

Et l'orientation de la recherche sur la couche de perception ,Appelé Perception omniprésente .( Omniprésence signifie l'utilisation d'équipements largement utilisés ,Comme les téléphones portables.、La montre、WiFiRouteur, etc.)

Quantum a interviewé le professeur Boya de l'Université de Pékin, qui a travaillé dans ce domaine pendant plus de 20 ans、Membre de l'Académie européenne des sciences Zhang Daqing , Une meilleure compréhension de ce domaine .

「 L'informatique est partout. 」 Le temps est venu.

Comme indiqué précédemment, L'informatique omniprésente a deux caractéristiques ——

Partout.AvecSans le savoir, C'est - à - dire l'universalité et la transparence .

Du point de vue de l'utilisateur, L'informatique omniprésente est capable N'importe quand, n'importe où. Obtenir le service que vous voulez , Sans penser à l'origine du Service , Même le calcul n'existe pas. .

Et du point de vue technique, ,L'informatique omniprésente consiste à intégrer autant que possible l'informatique dans la vie humaine, Avec un faible coût 、Utilisation d'équipements pratiques et d'interactions naturelles, Répondre aux besoins des utilisateurs en matière de services .

C'est précisément à cause de cette propriété , A décidé que l'informatique omniprésente est axée sur les personnes 、 Orienté vers l'application .

Par exemple,, Système de détection des chutes pour les personnes âgées vivant seules .

L'équipe du professeur Zhang Daqing a utilisé WiFiSignal,Réalisation de la reconnaissance du comportement de chute dans l'état de vie naturel à l'intérieur.

Dans le monde universitaire de l'époque , La reconnaissance continue du comportement est la première fois dans le monde .

Aucun contact、En temps réel、 Et il n'y a aucune contrainte comportementale 、Faible coût…… Même par rapport à la reconnaissance par caméra , Pas encore d'obsession pour la vie privée .

Et en plus de détecter les chutes en temps réel, , Le signal sans fil détecte la respiration 、 Paramètres physiologiques tels que le rythme cardiaque et l'état de sommeil .

Cette technologie peut également être étendue aux hôpitaux 、Maisons de retraite、Stockage、Hôpital、La famille、Bureau、Hôtels、 Scénario d'application automobile, etc. .

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Le professeur Zhang Daqing pense ,.De temps en temps aux infos, des enfants sont enfermés dans leur voiture par leurs parents, et des accidents se produisent, Ce problème technique peut être résolu ——

Le signal sans fil détecte une activité humaine dans la voiture , Et informez les parents de votre enfant .

Une idée technologique si avancée ,Retracer la source, Mais à partir de Trente ans Dans un article classique précédent, .

Mark Weiser,Mark.• Yaser. , Xerox PARC Chef scientifique du Centre de recherche , Père de l'informatique universelle .

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Au début de son article, il a écrit: :Les technologies les plus influentes devraient être celles qui ont disparu.(The most profound technologies are those that disappear. ), Calcul futur 、Communications、Perception、 Le service devrait être partout ,Le calcul fera partie de notre environnement de vie comme l'électricité et l'eau.

C'est,Lui et son équipe ont imaginé et conçu trois types d'équipements informatiques.

  • Tabs, Dimensions en centimètres , Post - it similaire ;

  • Pads , Dimensions en décimètres , Comme une feuille de papier 、 Un livre ou un magazine ;

  • Boards , Dimensions en mètres , Comme un tableau noir ou un tableau d'affichage .

Il convient de mentionner que,Il a prédit que les articles futurs contiendront un ordinateur ou une étiquette,Les gens peuvent facilement obtenir des informations sur les objets, Par exemple, qui a conçu une robe? , Le magasin a - t - il des stocks? , Où puis - je les acheter? ?

On dirait que,Mark Weiser L'idée de , Et sa vision se réalise .

En parlant de ça., Le professeur Zhang Daqing a dit avec émotion , L'ère de l'informatique omniprésente est arrivée. !

Dans le passé10Au fil des ans,L'informatique universelle est appréciée et développée dans tous les pays du monde.

Japon、La Corée du Sud2004Présenté en“U-Japan”“U-Korea”Plan;En Europe,.L'informatique omniprésente a été adoptée par l'UE en tant que projet leader du programme de recherche et de développement technologique dans le domaine des technologies de la société de l'information, Crédits excédentaires 36Milliards d'euros……

Et pour le développement intérieur ,Le professeur Zhang Daqing est l'un des premiers universitaires chinois à s'engager dans l'informatique universelle, Nous avons parlé avec passion .

Amener la recherche nationale sur l'informatique omniprésente à l'avant - garde internationale

1996Année, Zhang Daqing a obtenu son doctorat à l'Université de Rome .Après le doctorat, Il a décidé de se développer à l'étranger pendant un certain temps. ,.Et ramener de nouvelles idées et de nouveaux résultats de recherche en Chine.

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À l'Université nationale de Singapour et à l'Institut des technologies de l'information et des communications(I2R)Après quelques années de travail,Il a ouvert la voie à l'informatique omniprésente à Singapour et2003 Création du laboratoire Smart Home en ,In2004Création de la Division de la recherche sur les systèmes de perception situationnelle et en tant que Ministre fondateur de, Il a été proposé que l'informatique universelle internationale 、Un modèle de situation basé sur l'ontologie largement utilisé dans le domaine de l'informatique mobile et de l'informatique de service.

Aussi de2003À partir de,Il a commencé comme professeur invité à l'Université de technologie du Nord - Ouest consacré à la formation de jeunes talents en informatique universelle pour le pays.

2007Début de l'année,Zhang Daqing est invité à devenir professeur titulaire au niveau 1 à l'Institut national des télécommunications de Paris, France,CréationALPS(Ambient Intelligence and Pervasive System Group)Le labo.

Que ce soit à Singapour I2R, Toujours en France ALPSLe labo, Lui et les universités nationales comme l'Université de technologie de l'Ouest 、Tsinghua、L'Université de Pékin、Zhejiang University、 Coopération entre l'Université chinoise des sciences et de la technologie , Un grand nombre d'ordinateurs omniprésents en Chine 、Jeunes talents dans des domaines tels que la perception collective et l'analyse de données massives, Bon nombre d'entre eux sont devenus des leaders nationaux d'âge moyen et de jeunesse dans ce domaine.

En plus de ça,, Quelques universitaires étrangers qu'il a formés , Aujourd'hui aux États - Unis 、 Universités australiennes bien connues 、 Professeur d'entreprise 、 Travaux des directeurs de recherche .

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Zhang Daqing et ses étudiants ALPS

2014Année, Zhang Daqing a officiellement rejoint l'Université de Pékin , Devenir professeur titulaire à l'Institut des sciences et technologies de l'information ;Bientôt, il a été Directeur adjoint du Comité de l'informatique universelle de la China Computer Society、Director. Il a organisé un camp d'été sur l'informatique omniprésente 、 Forums et ateliers de pointe , Invitation annuelle à la communauté internationale 、Des universitaires nationaux célèbres se sont réunis pour promouvoir la recherche sur l'informatique omniprésente en Chine.

2016À partir de, Les chercheurs nationaux dans l'informatique omniprésente ARéunion de classeACM UbiCompLe nombre d'articles publiés commence à se classer au deuxième rang mondial( Après les États - Unis ), L'équipe du professeur Zhang Daqing a également maintenu UbiComp Nombre d'articles publiés leader international 、 Les trois premiers enregistrements par année .

Aujourd'hui, Zhang Daqing est ici. Google Nombre de citations de documents universitaires 21000+,HFacteurs72, C'est aussi le top of the Universal Computing. IEEE Pervasive Computing Comité de rédaction national unique ,EtACM IMWUT Actes de la Conférence 7 Membre du Comité directeur international .

Il a également obtenu l'Académie chinoise d'informatique (CCF)RecommandationsTous4 International Summit on Universal Computing Prix de la meilleure thèse ou nomination ,Y compris:ACM UbiComp 2015、2016 Prix de nomination pour la meilleure thèse ,EtIEEE PERCOM、IEEE UICDe“ Prix de la thèse la plus influente de la Décennie ”.

Cette année9MoisACM UbiComp 2021Allez., De l'équipe de Zhang Daqing 「Exploring LoRa for Long-range Through-wall Sensing」Documents, Encore une fois, j'ai reçu le prix de la thèse distinguée. .

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De2000Depuis,Oui.20 Le reste de l'année , Zhang Daqing n'a jamais arrêté ses recherches , C'est aussi lié à son choix de l'informatique universelle. .

Un., L'informatique omniprésente appartient à l'application (Scénario) Recherche motrice :

Quand nous avons fait des recherches sur l'informatique omniprésente, , Tout d'abord, choisissez une scène. ,C'est comme...“ Surveillance de la santé des personnes âgées ” Ce scénario d'application , Il ne limite pas la façon dont la technologie est mise en œuvre , Porter avec 、Appareils sans fil、 Les caméras peuvent le faire. , L'objectif est de maximiser les performances , Cela rend notre approche de la recherche flexible .

J'aime assister à des conférences sur l'informatique omniprésente ,Parce que chaque fois que vous voyez des pairs internationaux montrer les dernières、 C'est une application cool. , Ce sont des scènes que nous rencontrons tous les jours. , Pour vraiment sentir l'utilité de ces études .

Deux., L'informatique omniprésente appartient à Interdisciplinarité ,“Toujours sur la route”:

Aucune étude sur l'informatique omniprésente “ Routine fixe ”. Vous pouvez utiliser les technologies de perception les plus avancées 、 Il est également possible d'étudier les communications et AIAlgorithmes, Tant que cela vous aidera à résoudre des applications spécifiques , Vous pouvez explorer ,C'est pourquoi je continue d'apprendre de nouvelles connaissances.

Ces deux points,Toutes les recherches effectuées par Zhang Daqing ont été parfaitement validées.

Par2016Publié enUbiComp Par exemple, le document sur la perception sans fil de ,Zhang Daqing et al. introduisent le modèle de zone Fresnel dérivé de l'optique dans le domaine de la détection sans fil, Révèle l'utilisation WiFi Quand le signal détecte - t - il le mécanisme de la respiration humaine? .

En théorie,WiFi En tant que signal électromagnétique , Peut être utilisé pour refléter le mouvement d'un objet . Mais la plupart des études pertinentes n'ont pas été établies. WiFi Changement de signal et emplacement de l'équipement 、 Position de mouvement du corps humain 、Orientation、 Relation quantitative entre la vitesse ,Donc,WiFi Lorsque l'application perceptuelle rencontre des problèmes , Les gens ne peuvent pas comprendre pourquoi .

Région de Fresnel , Est un concept dérivé de la théorie optique , Dispositif de réception et de réception des signaux ( Dans cette étude, WiFi Transmetteur et récepteur de signaux ) Une série d'ellipses concentriques centrées sur deux points .

À première vue,WiFi Le signal ne semble pas lié à l'optique , Mais si vous y réfléchissez, ,Et vous verrezWiFi Le signal appartient à une onde électromagnétique , Propriétés générales similaires aux ondes lumineuses .

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Modèle de base basé sur la région de Fresnel ,Zhang Daqing et al. ont examiné plus en détail les caractéristiques de réflexion des ondes électromagnétiques etWiFi Diversité des fréquences des signaux ,Afin que le modèle étendu puisse capturer de petits mouvements au niveau des sous - longueurs d'onde du corps humain. Cette étude , Ça marche. WiFi Corps humain sensible aux signaux Classe millimétrique La base théorique du comportement .

Selon le professeur Zhang Daqing, , Pour vraiment rendre la détection sans fil pratique ,La première chose à faire est d'influencer les activités humaines sur les signaux sans filMécanismeComprendre.

Y compris:WiFi Comment le signal se propage - t - il? , Quelles sont les propriétés particulières? , Quelles sont les limites et les limites de la perception? ;Sinon,AIL'algorithme est dur à utiliser pour la détection sans fil quand il y a un problème, Ne peut pas comprendre la racine du problème .

C'est pourquoi de nombreuses équipes du monde entierAI、 Algorithme d'apprentissage automatique pour WiFiPerception, Mais la cause de l'instabilité des performances . Et l'équipe de Zhang Daqing utilise les affaires WiFi,On peut mettre20 Une respiration faible a été détectée à des mètres. .

Dans le futur, Ce n'est qu'en combinant la théorie fondamentale et AILiaison organiqueLève - toi., Pour bien faire les applications de détection sans fil .Mais d'ici là, Il faut commencer par les principes de base. , Pour comprendre la nature des problèmes de perception .

En fait,, Cette méthode de recherche est utilisée dans d'autres domaines d'application , Est également générique .

Saisissez「 Innovation originale 」

Dans la conversation avec les bits quantiques , Le professeur Zhang Daqing parle le plus ,C'est Importance de la recherche fondamentale .

Nous avons maintenant beaucoup d'étudiants et de chercheurs , J'aime suivre les recherches d'autres équipes. , Seulement quelques améliorations à l'algorithme .

Mais je pense, Pour vraiment faire de la recherche, ,Encore besoin d'explorer et d'innover la théorie fondamentale,Pour comprendre les hypothèses et les raisons qui sous - tendent l'utilisation de la technologie et des méthodes,Il ne suffit pas de se contenter de l'application et de l'amélioration simples des méthodes.

Parmi eux, Le professeur Zhang Daqing a souligné Innovation originaleL'importance de.

C'est une idée. 、 Innovation dans le mode de pensée , Comme ces grandes découvertes scientifiques 、Justification、 Innovations telles que les technologies perturbatrices :

Uniquement l'innovation originale , Pour que la technologie soit vraiment à l'avant - garde , Une compréhension profonde du problème , Et finalement faire une bonne application .

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En ce qui concerne les disciplines transversales comme l'informatique omniprésente, , Comment étudier la théorie fondamentale 、 Comment faire des recherches . Selon le professeur Zhang Daqing , Les méthodes sont flexibles et variées :

Vous pouvez commencer par un sujet profond , Je me spécialise dans d'autres disciplines. , Et faire un croisement ;

Vous pouvez également commencer par l'enseignement général , Élargir les connaissances , Ensuite, concentrez - vous sur un domaine ; Ce faisant, les disciplines transversales vont de l'enseignement général à la spécialisation. , Et étendre lentement la portée de l'étude ,Tout va bien..

Aujourd'hui, L'informatique omniprésente a évolué 30Année, Aux yeux du professeur Zhang Daqing , C'est comme au début. “Attrayant”.

Il brise la pensée traditionnelle de l'apprentissage des matières —— Définir d'abord la scène , Et réfléchir à la façon dont la technologie ,Pour mieux comprendre les problèmes scientifiques dans le processus de réalisation.

C'est à cause de cette idée unique et pratique de recherche , Reconnu et respecté par l'industrie ,L'intérieur de son mélange multidisciplinaire l'a fait tomber dans une variété de scènes.

Peut - être pas longtemps. , C'est comme un film de science - fiction. ,Calcul、Communications、 La perception est partout. ……

Liens de référence:
[1]https://www.slideshare.net/panchendrarajanruba/ibat-detecting-anomalous-taxi-trajectories-from-gps-traces-93850893
[2]https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9386235
[3]https://www.researchgate.net/publication/49612119_CDTOM_A_Context-driven_Task-oriented_Middleware_for_Pervasive_Homecare_Environment
[4]http://www-public.it-sudparis.eu/~zhang_da/people.html
[5]https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9505583
[6]https://web.archive.org/web/20140913030923/http://www.ubiq.com/hypertext/weiser/SciAmDraft3.html

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