信号|靠WiFi信号就能检测呼吸跌倒!北大这项硬科技研究越来越藏不住了

杨净 萧箫 发自 凹非寺 报道 | 公众号 QbitAI还记得《少数派报告》里,阿汤哥踏进智能服装店的场景吗?一个眼神,虚拟客服就能查出阿汤哥过去的购买记录资料,在他面前投影出推荐产品。
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△电影《少数派报告》这种感觉好似计算无处不在,又有种不知不觉的透明感。实际上,类似的场景已经进入到我们的生活方方面面。一个Wi-Fi,就能实时监测人的呼吸、睡眠、身体状况,还能检测老人有没有摔倒。
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△收集老人睡眠时的状态信息家具不需要手动操控,空调、风扇就能自动感知房间人数情况,实时调控风速和强度。【 信号|靠WiFi信号就能检测呼吸跌倒!北大这项硬科技研究越来越藏不住了】
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大到用基站的无线信号来预测城市的人群流动,用出租车的GPS来检测有无绕路;小到用日常通勤的交通IC卡,无接触就能自动扣款乘车。……它们无处不在、形状各异,但背后都有同一种技术——普适计算。而落到感知层上的研究方向,叫做泛在感知。(泛在指利用广泛使用的设备,比如手机、手表、WiFi路由器等)采访到了在该领域深耕已有二十余年的北大博雅讲席教授、欧洲科学院院士张大庆,对这一领域有了更深入的了解。「计算无处不在」时代已来临如前所言,普适计算有两种特性——无处不在与不知不觉,即普适性和透明性。从用户的角度来看,普适计算就是能够随时随地获得自己希望的服务,而不去考虑这服务是从哪里来的,甚至压根儿也感觉不到计算的存在。而从技术层来看,普适计算是尽可能将计算融入人类的生活中,用低成本、使用便捷的设备和自然的交互方式,满足用户的各种服务需求。也正因这样的特性,决定了普适计算是以人为本、应用导向的。比如,面向独居老人的跌倒检测系统。张大庆教授团队就曾利用WiFi信号,实现了在室内自然生活状态下的跌倒行为识别。放在当时的学术界,做连续行为识别还是国际上首例。无接触、实时、也没有任何行为拘束、低成本……甚至相较于用摄像头识别来说,还没有隐私的困扰。而除了实时检测跌倒外,无线信号还能感知呼吸、心跳以及睡眠状态等生理参数。这一技术还可以进一步延伸到医院、养老院、仓储、医院、家庭、办公室、宾馆、汽车等应用场景。
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张大庆教授联想到,新闻上时不时有小孩被家长锁进车里发生意外的场景,有了这项技术问题就能得到解决——无线信号感知到汽车里有人在活动,然后及时告知孩子的父母。如此前沿性的技术理念,追本溯源,却要从三十年前的一篇经典文章说起。Mark Weiser,马克雅瑟,施乐公司PARC研究中心的首席科学家,普适计算之父。
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他在文章的开头写道:最影响深远的技术应该是那些消失的技术。(The most profound technologies are those that disappear. ),未来的计算、通讯、感知、服务应该是无处不在的,计算会像电和水一样成为我们生活环境的一部分。对此,他和他的团队设想并设计了三种形式的计算设备。Tabs,尺寸以厘米计算,类似便利贴;Pads ,尺寸以分米计算,类似一张纸、一本书或一本杂志;Boards ,尺寸以米计算,类似一块黑板或公告板。值得一提的是,他预测未来的物品都会包含一个计算机或者标签,人们可以很容易地得到有关物品的信息, 比如看到的某件衣服由谁设计,商店是否有库存,还可以在哪里买到?如今看来,Mark Weiser的想法正在影响整个计算机学科,而他的愿景也正在逐步实现。谈到这里,张大庆教授感慨道,普适计算的时代也已经来临!在过去10多年中,普适计算在世界各国都得到了重视和发展。日本、韩国在2004年提出“U-Japan”“U-Korea”计划;在欧洲,普适计算已被欧盟采纳为信息社会技术研究及技术开发计划的主导项目,拨款超36亿欧元……而对于国内的发展,张大庆教授作为最早从事普适计算的华人学者之一,在跟我们交谈过程中充满了激情。将国内普适计算的研究带到国际前沿1996年,张大庆在罗马大学获得博士学位。博士毕业后,他决定先在国外发展一段时间,再将新的研究思路和成果带回国内。

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