閆宇博

E-mai：yuboyan@ustc.edu.cn

研究方向：物聯網、移動計算、無源網絡、智能感知

閆宇博，男，副研究員，碩士生導師。2018年10月加入188bet亚洲体育博彩及真人。主要研究方向包括低功耗大規模智能物聯網、智能感知、無源網絡、移動計算等。在相關領域取得一係列原創性成果，相關科研成果主要發表在網絡領域國際知名會議和期刊，包括ACM MobiCom, IEEE INFOCOM, ACM MobiSys，ACM SenSys, IEEE/ACM Transactions on Mobile Computing, ACM Transactions on Sensor Networks, IEEE Transactions on Wireless Communications等。主持國家自然科學基金麵上項目、重點項目課題，科技部重點研發計劃子課題和其他省市級及企業合作課題十餘項。

導師選題：

基於加速度計的智能醫療輸液監測係統研究與實現	在當前醫療環境中，靜脈輸液速度的重要性不可低估。恰當的輸液速度直接影響藥物吸收和療效，過快可能導致藥物濃度過高，而過慢則影響治療效果。監測輸液速度可確保患者安全，避免不良反應，提高治療效果，是醫療過程中必不可少的環節。現有基於攝像頭、專用傳感器等方法麵臨受弱光影響、造價成本高、估計精度不準確等問題。因此，本課題研究目標旨在提出一種基於加速度計的持續性、高精度、低能耗的普適智能輸液速度監測係統。研究挑戰（1）液滴下落過程所產生的加速度極容易被人體行為噪聲所掩蓋，人體行為噪聲和液滴加速度的頻率分布存在嚴重重疊，噪聲信號和目標信號的嚴重耦合為準確估計輸液速度帶來了極大的挑戰。（2）輸液過程一般會持續1-3小時，監測過程的數據采集、傳輸和處理所引起的能量消耗為持續性監測帶來了極大挑戰。
WiFi和ZigBee異構共存技術研究與實現	隨著人工智能、大數據等新一代物聯網技術的發展，在萬物互聯的大環境下，涉及生產、生活、社會運營的各個環節都朝著與網絡互聯技術相融合的方向發展。以WiFi和ZigBee為代表的物聯網節點的大量部署也為可靠通信帶來了極大挑戰。這些設備技術體製各異，同時使用ISM頻段造成了通信設備之間的互相幹擾，網絡聯通性能劇下降。本研究指在探索WiFi和ZigBee同頻相互幹擾特性，研究同頻異構信號的時間、空間、頻譜、能量等維度的解耦特征，解決異構信號間的互幹擾問題，實現同頻段異構信號的高效共存。
WiFi和LoRa異構共存技術研究與實現	隨著人工智能、大數據等新一代物聯網技術的發展，在萬物互聯的大環境下，涉及生產、生活、社會運營的各個環節都朝著與網絡互聯技術相融合的方向發展。以WiFi和LoRa為代表的物聯網節點的大量部署也為可靠通信帶來了極大挑戰。這些設備技術體製各異，同時使用ISM頻段造成了通信設備之間的互相幹擾，網絡聯通性能劇下降。本研究指在探索WiFi和LoRa同頻相互幹擾特性，研究同頻異構信號的時間、空間、頻譜、能量等維度的解耦特征，解決異構信號間的互幹擾問題，實現同頻段異構信號的高效共存。
基於毫米波雷達的精細含水量感知	物質的含水量感知在農業生產和食品加工過程中起著關鍵作用。現有的測量技術可以分為接觸式和非接觸式兩大類，但都存在一定的缺陷。接觸式方案（如電容式、RFID標簽等）雖然能夠直接測量，但傳感器安裝不便，且僅能反映特定位置的水分含量，屬於局部測量。非接觸式技術則通過射頻信號，利用飛行時間（ToF）或地表土壤反射率來估算土壤濕度，然而這些技術依賴於對土壤均勻性的假設，且僅能檢測表麵濕度。為了解決這些局限，實現更精細的含水量感知，我們提出了一種基於毫米波雷達的方案。毫米波雷達利用高頻電磁波對含水量變化敏感的特性，結合電磁場散射模型，通過麥克斯韋方程組描述物質的相對電介係數，並借助神經網絡實現從相對電介係數到含水量的準確轉換。這種方法能夠提供更加全麵、精準的濕度感知，適用於農業和食品產業的多種應用場景。
基於毫米波雷達的無源反射通信技術	毫米波FMCW雷達因其短波長和大帶寬，具備高分辨率、精確距離測量和高速目標檢測的優勢，目前已廣泛應用於自動駕駛和無人機定位等前沿領域。然而，在無人機的低空經濟應用場景中，現有的FMCW雷達隻能實現定位探測，尚無法進行身份識別。本研究的核心目標是在無人機上增加反射通信標簽，同時解決反射通信在以毫米波為激勵源場景下的波束對準與數據解調問題。通過這一創新，FMCW雷達不僅能夠準確探測無人機的位置，還能夠同步獲取其身份信息，為無人機定位和身份驗證提供全新的解決方案。
基於商用WiFi的無源反射通信技術	隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，智能城市、智慧農業、智能工廠等前沿領域逐漸進入我們的生活視野。而要實現這些智能應用的廣泛部署，海量的數據分析是關鍵，其中傳感器的應用尤為重要。然而，傳統傳感器普遍存在高功耗、難以維護和部署等瓶頸，製約了智能係統的發展。本研究旨在引入無源反射通信技術，利用極低的功耗將數據通過現有的載波進行傳輸。選擇了在現代生活中無處不在的Wi-Fi信號作為載波源，製作相關反射通信標簽，探索其調製解調技術。該技術的目標是實現高吞吐量、長距離、低功耗的Wi-Fi反射通信網絡，為智能係統的高效運行提供全新解決方案。