专栏中喝计算我修拿通孤第10卷第11期2014年11月 次，天雷勾动地火，在移动计算 中“调制”了环境信息，那么如号强度信息感知环境特征的应 领域碰撞出创新的火花。“无线感何从接收信号中“解调”这些环用，其中较具代表性的是基于接 知(wireless sensing)”、“非传感器境信息呢？举个简单的例子，如 收信号强度指示(Received Signal 感知(sensorless sensing)”、甚至“射果手机接收到的Wi-Fi信号较 Strength Indicator,RSSI)的无线 频断层扫描成像(radio tomography弱，可能是由于手机距离无线 室内定位。 imaging)”都是研究者赋予这个研路由器较远；而如果手机接收到 由于RSSI的强弱在一定程 究方向的名称，目前尚无统一的的W-F信号强度骤降，很可能度上反映了信道质量的好坏，众 压倒性意见。本文暂且采纳无线是因为手机进入了某些特定的封 多无线通信技术如RFID,FM, 感知以及“Wi-F雷达”这个形象闭空间如电梯等。用接收信号强GSM.Wi-Fi,ZigBee等均可在终 的说法，所表达的意思都是利用 度推断接收机与发射机的距离或端设备上获取RSSI信息，以根 无线信号感知环境。 表征接收机的位置特点是传统无据当前信道质量调整通信策略。 自2010年开始，麻省理工 线感知采用的重要方法之一。近 在无线感知领域，RSSI的普适性 学院、华盛顿大学、斯坦福大学、 二十年里也涌现出了大量利用信 使其广泛应用于室内无线定位、 杜克大学、香港科技大学、西安 交通大学、清华大学等在ACM ---路径损耗 路径损耗+明影 SIGCOMM.ACM MobiCom, 路径损耗+阴影+多径 IEEE INFOCOM,IEEE Trans.on Mobile Computing,IEEE Trans.on Parallel and Distributed Systems 计算机网络和移动计算领域著名 学术会议和期刊上发表了多篇相 关的论文，做了许多有益的尝试， 但在理论基础和应用深度上还处 于不断探索中。 从RSSI到CSI log(d) 既然无线信号在传播过程 图1多径传播环境下接收功率随传播距离变化示意图 ○发射机2 )发射机2 A A 来自发射机1的信号 翻移动物体 来自发射机1的信号 A9m→ A ○发射机1 多径 来自发射机2的信号 (●发射机1 变化的路径 来自发射机2的信号 障碍物 RSSI 障碍物 (●)接收机 接收机 图2不同多径叠加环境导致基于RSSI的无线指纹变化 56专栏 第 10 卷  第 11 期  2014 年 11 月 56 次，天雷勾动地火，在移动计算 领域碰撞出创新的火花。“无线感 知 (wireless sensing)”、“非传感器 感知 (sensorless sensing)”、甚至“射 频断层扫描成像 (radio tomography imaging)”都是研究者赋予这个研 究方向的名称，目前尚无统一的 压倒性意见。本文暂且采纳无线 感知以及“Wi-Fi 雷达”这个形象 的说法，所表达的意思都是利用 无线信号感知环境。 自 2010 年开始，麻省理工 学院、华盛顿大学、斯坦福大学、 杜克大学、香港科技大学、西安 交通大学、清华大学等在 ACM SIGCOMM, ACM MobiCom, IEEE INFOCOM, IEEE Trans. on Mobile Computing, IEEE Trans. on Parallel and Distributed Systems 等 计算机网络和移动计算领域著名 学术会议和期刊上发表了多篇相 关的论文，做了许多有益的尝试， 但在理论基础和应用深度上还处 于不断探索中。 从RSSI到CSI 既然无线信号在传播过程 中“调制”了环境信息，那么如 何从接收信号中“解调”这些环 境信息呢？举个简单的例子，如 果手机接收到的 Wi-Fi 信号较 弱，可能是由于手机距离无线 路由器较远 ；而如果手机接收到 的 Wi-Fi 信号强度骤降，很可能 是因为手机进入了某些特定的封 闭空间如电梯等。用接收信号强 度推断接收机与发射机的距离或 表征接收机的位置特点是传统无 线感知采用的重要方法之一。近 二十年里也涌现出了大量利用信 号强度信息感知环境特征的应 用，其中较具代表性的是基于接 收信号强度指示 (Received Signal Strength Indicator, RSSI) 的无线 室内定位。 由于 RSSI 的强弱在一定程 度上反映了信道质量的好坏，众 多无线通信技术如 RFID, FM, GSM, Wi-Fi, ZigBee 等均可在终 端设备上获取 RSSI 信息，以根 据当前信道质量调整通信策略。 在无线感知领域，RSSI 的普适性 使其广泛应用于室内无线定位、 log(d) log(Pr/Pt) 路径损耗 路径损耗 + 阴影 路径损耗 + 阴影 + 多径 图1 多径传播环境下接收功率随传播距离变化示意图 RSSI 2 RSSI 1 来自发射机2的信号 RSSI 2' RSSI 1' 发射机1 发射机2 多径 接收机 障碍物 障碍物 来自发射机1的信号 移动物体 变化的路径 发射机2 发射机1 接收机 来自发射机2的信号 来自发射机1的信号 图2 不同多径叠加环境导致基于RSSI的无线指纹变化