普适计算中物理原型设计的若干方面

本文档总结了过去七年中若干研究活动的成果。主要关联主题是普适计算（Pervasive Computing）领域中广泛部署的传感器的物理层。具体而言，我们聚焦于 RF 信道或环境音频。我们开展此项工作的初始问题是分布式自适应发射波束成形。我们一直在寻找一种简单方法来对齐联合发射节点（例如传感器或 IoT 节点）的相位。该问题的算法解决方案是在参与节点上实现一种分布式随机优化方法，其中发射机与接收机遵循迭代问答机制。我们已能推导出演化随机优化器期望优化时间的尖锐渐近界，并给出了一种渐近最优方法。我们从这些物理层算法工作中认识到的一点是，我们所处理的信号是脆弱的，且对物理环境变化敏感。这些可能是诸如家具、开或关的窗或门以及人员移动等障碍物。这一观察促使我们将无线接口视为普适计算环境中环境变化的传感器。物理层 RF 信号的另一用途是用于安全应用。我们目前正在进一步推动上述方向及物理原型设计的新领域。特别是，在传输时于无线信道上执行数学运算，似乎对普适计算领域的通信与计算效率提升具有良好潜力。