外部系統無需額外天線即可將電話信號強度提高百分1000

盡管高速5G互聯網確實在全球眾多國家中緩慢鋪開，但仍然存在許多阻礙廣泛采用的障礙。問題之一是如果沒有更有效的傳送無線信號的方式，我們就無法獲得更快的互聯網速度。大趨勢是簡單地在發射器(即Wi-Fi接入點和基站)或接收器(如電話或筆記本電腦)上增加天線。但是，隨著公司越來越多地生產越來越小的設備，包括新的“物聯網”系統浪潮，這變得越來越困難。

麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室(CSAIL)的研究人員最近對這個問題進行了研究，并想知道人們是否一直在整個過程中完全落后。如果不關注發射器和接收器，我們可以通過在環境本身的外表面添加天線來放大信號呢?

這就是CSAIL團隊的新系統RFocus的想法，RFocus是一種軟件控制的“智能表面”，它使用3,000多個天線來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。實際上，該平臺也非常具有成本效益，每個天線僅花費幾美分。天線很便宜，因為它們根本不處理信號。他們只是控制它的反映方式。主要作者Venkat Arun說，根據團隊的知識，該項目代表了單個通信鏈路中使用的天線數量最多的情況。

雖然該系統可以用作WiFi范圍擴展器的另一種形式，但研究人員表示，其最有價值的用途可能是在未來的聯網家庭和工廠中。

RFocus平臺具有3,000多種纖巧，廉價的天線，用于放大附近的無線信號

例如，假設倉庫中有數百個傳感器，用于監視機器和庫存。麻省理工學院的教授Hari Balakrishnan表示，這種規模的系統通常價格過高和/或功耗大，但使用RFocus這樣的方法的低功耗互連系統則可能實現。

“這里的核心目標是探索我們是否可以在環境中使用元素，并安排它們以一種我們可以實際控制的方式來引導信號，”有關RFocus的新論文的高級作者Balakrishnan說，該論文將于下個月發表。在加利福尼亞州圣克拉拉舉行的USENIX網絡系統設計和實現(NSDI)研討會上。“如果您想讓無線設備以盡可能低的功率發送信號，但又能給您一個良好的信號，那么這似乎是一種極有希望的方法。”

RFocus是一個二維表面，由數千個天線組成，每個天線都可以讓信號通過或反射信號。元素的狀態由團隊開發的軟件控制器設置，其目的是使接收器的信號強度最大化。

博士說：“最大的挑戰是，在不使用任何其他傳感器的情況下，確定如何配置天線以最大化信號強度，因為我們測量的信號非常微弱。” 學生Venkat Arun，與Balakrishnan一起是新論文的主要作者。“我們最終獲得了一種非常強大的技術。”

研究人員并不是第一個探索使用外部環境提高互聯網速度的可能性的人。由凱爾·賈米森教授領導的普林斯頓大學一個小組針對在墻壁兩邊使用計算機的人們的具體情況提出了類似的方案。Balakrishnan說，RFocus的目標是開發一種成本更低的方法，該方法可用于更廣泛的場景中。

參與RFocus項目的杰米森說：“智能表面實際上為我們提供了數以千計的天線可供選擇。” “控制所有這些天線，并在您想象所有可能的天線配置時獲得的巨大搜索空間的最佳方法，只是兩個真正具有挑戰性的開放性問題。”