天津大学技术突破：家用Wi-Fi变“感知管家”，开启无感化智能家居新时代

无需语音指令，无需佩戴设备，家中Wi-Fi信号即可化身“感知管家”，精准捕捉人体活动并指挥智能设备自动响应——天津大学网络与云计算团队近日在无线感知领域取得里程碑式突破，其研究成果《基于Wi-Fi信号的家居环境无感化感知系统》于2025年12月2日发表于国际顶级学术期刊《IMWUT》（ACM Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies），标志着智能家居向“无感化”服务迈出关键一步。

当前主流的智能家居控制模式，仍依赖语音指令、手机APP操作或专用传感器，不仅操作繁琐，还难以实现对用户需求的实时感知与主动响应。“当用户在沙发上睡着时，不会特意下达调低空调温度的指令；老人夜间起夜时，也不可能先去触碰开关。”团队核心成员、天津大学计算机科学与技术学院副教授佟鑫宇解释，传统模式的“被动响应”瓶颈，正是他们此次攻关的核心目标。研究团队另辟蹊径，聚焦家家户户都已普及的Wi-Fi信号，发现其在传播过程中会因人体活动产生细微扰动，这些扰动中蕴含着丰富的行为信息，如同为环境装上了“隐形眼睛”。

将实验室中的技术构想落地到真实家庭环境，团队面临着两大棘手难题：复杂家居环境中家具遮挡、信号反射导致的感知精度不足，以及系统部署需要专业人员调试的繁琐流程。针对“部署难”的痛点，科研人员创新性地借力家庭中常见的扫地机器人，将其改造为“环境信息自动采集员”。当扫地机器人进行日常清扫建图时，系统会同步完成家庭物理空间地图与Wi-Fi信号地图的构建，还能以0.1米的高精度定位路由器、智能音箱等设备位置。用户无需额外操作，只需让扫地机器人正常工作一次，就能完成整个系统的初始化，彻底省去了专业安装和手动测量的麻烦。

为破解“精度低”的瓶颈，团队摒弃了传统模型中信号无遮挡的理想化假设，首次针对物品繁杂的真实家居场景，构建了全新的Wi-Fi信号传播理论模型。该模型能够精准“理解”信号在桌椅、家电等障碍物间的反射、散射规律，即使在多人活动或设备密集的复杂环境中，也能稳定识别用户的位置、动作甚至状态需求。在实际测试中，当用户走向客厅时，灯光会提前亮起；当检测到用户在书桌前就坐，系统会自动将灯光调节至适合阅读的亮度；夜间老人起身时，走廊地脚灯将柔和亮起，避免强光刺眼。



这项技术不仅大幅提升了智能家居的使用体验，更在节能与健康守护方面展现出显著价值。通过精准感知人员存在与活动状态，可避免无人区域的能源浪费，试点家庭测试显示，该技术能使全屋家电能耗降低15%—20%。在老年家庭场景中，系统还可通过监测老人活动频率，在长时间无活动时自动向子女发送提醒，为独居老人提供安全保障。与依赖摄像头的监控式感知不同，该技术仅通过分析Wi-Fi信号变化实现感知，不会采集图像信息，有效规避了隐私泄露风险。

该研究由天津大学计算机科学与技术学院教授李克秋、副教授佟鑫宇及网络安全学院助理研究员陈胜共同指导，博士生谭人瑞、孟暄棋为论文第一作者。佟鑫宇表示，这项成果为无线感知技术走向千家万户扫清了关键障碍，下一步团队将开展多户型环境适配性测试，并与智能家居企业合作推进技术转化，让更多家庭早日享受到“懂人心、会思考”的无感化智能生活。业内专家评价，该技术以普通Wi-Fi为载体，无需新增专用硬件，具备极强的普及潜力，有望推动智能家居从“设备联网”向“场景智能”实现跨越式发展。