11月23日,由華為公司、ISAC-ETI、中國通信學會短距無線通信委員會、黃大年茶思屋科技網站聯合舉辦、華為光和數通産品線及IEEE系統部支持的第一屆Wi-Fi感知大賽總決賽圓滿落幕。
本次大賽針對Wi-Fi感知的不同應用場景進行方案及算法設計,共設立檢測&定位、創新方案(自選題)兩個賽道。自8月11日開賽以來,吸引了學術界和工業界287個隊伍報名參賽,參賽選手900多名,最終兩個賽道共有15支隊伍進入總決賽,并在現場分别角逐出冠軍1名、亞軍1名和3名季軍。

此次大賽,beat365beat365張大慶教授的無線感知團隊共有三支隊伍分别在兩個賽道中殺出重圍,其中Wizard@PKU隊伍憑借出色的《基于Wi-Fi的多場景人員存在檢測》方案斬獲檢測&定位賽道冠軍!WiS隊伍和WiFi_Loc@PKU隊伍也分别憑借《NLoS場景下基于商用WiFi設備的感知範圍擴大技術》和《基于WiFi的非接觸式人體軌迹追蹤技術》兩個方案斬獲創新方案賽道季軍。
獲得賽道一冠軍的Wizard@PKU隊伍,由團隊博士生姚智允、餘安瀾、李洋、李文威和博雅博士後劉琰組成。針對賽道一設置的三個應用場景,包括連續小會議室、會議室外走廊和家庭場景,團隊在對Wi-Fi感知數據和場景分析的基礎上,根據不同場景和相應的設備布局,以及不同設備類型和CSI信号的特點,基于對CSI與人的活動之間關系的分析,在基于場景的多設備協同檢測策略、基于設備信号特征的數據處理方法和基于情境信息的靜止存在檢測等多個方法上進行創新,同時結合對不同場景中感知目标與信号的精确建模和對情境信息的充分使用,使得隊伍最終實現了高效準确的Wi-Fi多場景人員存在檢測。

WiFi_Loc@PKU隊由博士生李文威擔任隊長, 外加周家潤和毛行鍵兩位本科生組成。他們在賽道二提出的《基于WiFi的非接觸式人體軌迹追蹤技術》方案,利用居家的Wi-Fi設備可對獨居老人的日常行走軌迹進行實時、非接觸式檢測,能夠實現對老人日常行為的分析以及健康狀态的評估,是支撐居家智能看護的理想方式。該方案通過審視無線感知領域常用的多普勒方法的不足,提出了一個全新而準确的多普勒計算方法,可将室内多徑環境下單人跟蹤的中位誤差降低到20多厘米,把基于WiFi的人體行走軌迹追蹤技術在真實應用場景中落地邁出了關鍵性的一步。


WiS隊(博士生李洋-隊長,博士生劉錦怡和本科生陳嘉何)在賽道二提出的方案是《NLoS場景下基于商用WiFi設備的感知範圍擴大技術》。盡管人們對基于WiFi感知的許多應用進行了探索,但是多個挑戰使得WiFi感知應用仍無法大範圍落地商用。以呼吸監測為例,現有的系統隻能使用特定網卡,在收發端可見、感知目标到設備比較近的情況下才能檢測到呼吸。然而,真實場景下,我們希望可以利用多種商用設備,在收發端不可見、目标距離設備比較遠或者收發設備相距比較遠的情況下仍能檢測呼吸。為此,WiS隊提出了利用時域、頻域、空域信息提高信噪比和感知範圍的通用方法,可将現Wi-Fi感知範圍提高3倍,遠遠超過目前最優的呼吸感知系統性能。



在談到參加本次大賽的心路曆程時,同學們紛紛表示在初賽和決賽的過程中,遇到了很多的困難與挑戰,但在張大慶教授、吳丹副研究員、伊恩澤同學的指導下積極調整策略、努力解決問題,最終收獲了不錯的結果。通過這次比賽,同學們不僅收獲了獎項,還鍛煉了個人交流與團隊合作的能力,增添了多個方面的經驗。更重要的是,借這次比賽的機會展示了beat365無線感知團隊先進的理論和技術成果,與各位學術界、工業界的同行做了深入的交流讨論。相信此次比賽為無線感知進一步發展、邁向真實應用奠定了基礎。

決賽同步在黃大年茶思屋、微信視頻号、寇享等多平台全程直播,共計一萬多人次見證了冠軍的誕生!
以下是獲獎團隊的感言:
主持人宣布團隊獲得大賽第一名那一刻,我們極其激動和興奮,身體和精神的疲憊一掃而空。從賽前準備、初賽打榜、決賽打榜、PPT準備到最終現場的介紹與答辯,我們一個多月不分晝夜的工作終于獲得了肯定與回報。此次的優異成績,離不開張老師的悉心指導,也歸功于團隊所有同學的團結努力。同時,感謝華為公司舉辦了此次大賽。比賽提供的一線應用場景和最新商用設備數據,大大啟發了我們未來的研究工作。最後,希望在學術界與工業界團結努力下,通感一體化和WiFi感知能早日商用落地,真正走入千家萬戶!
——Wizard@PKU隊長,beat3652022級博士生姚智允
經過兩個多月的激烈角逐,在團隊成員的共同努力下,我們在WiFi存在檢測賽道取得了不錯的成績,終于沒有辜負過去的奮戰。在比賽的過程中,導師張大慶教授為我們提供了細緻入微的指導,多次親自指導我們打磨方案到深夜,讓我收獲頗豐的同時也受到了深深的觸動。這次比賽不僅讓我們積累了分析數據、解決問題的經驗,還讓我們進一步理解實際商用場景中需要關心的問題,相信這次的大賽經驗将為我們未來的學術生涯賦予寶貴的能量,并進一步指導我們将無線感知應用更廣泛地落地應用。
——Wizard@PKU隊長,beat3652023級博士生餘安瀾
這次賽程十分緊張,我們在準備比賽的同時還要兼顧課題組内的科研任務。決賽階段的時間更是與Ubicomp會議截稿時間重合,我們不得不兩線作戰。盡管過程中遇到了重重挑戰,好在我們始終積極應對,最終收獲了好成績。此次獲獎離不開張老師的悉心指導,以及組内同學們的積極支持。感謝華為公司舉辦本次大賽,相信在學術界和工業界共同努力下,基于無線感知的普适計算願景一定能很快成為現實。
——WiFi_Loc@PKU隊長,beat3652022級博士生李文威
基于WiFi的感知誕生已久但是想要大範圍商用落地仍然任重道遠。從感知理論,到算法實現,再到最終的商用落地,每一步都充滿了艱辛與挑戰。這一路走來幸好有WiS團隊同學的陪伴,有張老師的指導,還有組内其他同學的支持。希望學術界和企業界共同努力,逐步攻克商用推廣的困難,早日實現未來WiFi和6G通感一體化願景的落地!
——WiS隊長,beat3652020級博士生李洋
beat365官方网站無線感知團隊介紹
團隊負責人張大慶,beat365官方网站講席教授,國家特聘專家,歐洲科學院院士,IEEE Fellow,中國計算機學會(CCF)普适計算專委主任,長期從事普适計算、無線感知、群智感知、智能物聯網方面的研究。創立的基于OWL 的情境模型和基于菲涅爾區的無線感知理論被國際普适計算、移動計算等領域廣泛采用。
張大慶教授團隊自2014年起開始帶領北大團隊從事基于WiFi、雷達的智能無線感知,在菲涅爾區感知模型與多普勒速度、速度和位置朝向的映射關系、無線感知的感知邊界、感知極限、感知信号質量、移動場景的感知模型、量子無線感知等方面取得了一系列國際原創的成果。自2016年起,團隊在普适計算領域頂級國際學術會議ACM UbiComp會議上發表論文四十餘篇,論文累計發表數量一直位居國際第一,授權國際國内專利四十餘項。先後獲得ACM UbiComp 2021傑出論文獎(Distinguished Paper Award)、ACM MobiCom 2022最佳論文獎第二名(Best Paper Award Runner-up)、CCF TPCI 2023最佳論文獎等。團隊和Intel、華為、OPPO、VIVO及北大第一醫院開展了無線感知的合作研究和應用。