学生交流分享
赴德国与法国学术访问体会——张磊
时间:2018-11-27 来源:研究生思政办 编辑:yjsszcse 访问次数:2666


室内空间物与人的位置服务、应用及需求变得越来越强烈,围绕该方面的学术研究也逐渐得到重视。基于声信号的室内定位技术,由于具有兼容性好、稳定性和定位精度高,使其成为近几年的前沿研究课题。本次出访的目的,是与德国与法国进行该学术领域研究的实验室进行交流,建立学术联系,进而进行国际项目和科研合作。由于与导师的德国-法国访问日程有所重叠,故本次跟随导师一同出访,共访问柏林工业大学、费劳恩霍夫通信技术研究所、格勒诺布尔大学、弗莱堡大学及洛林大学。

柏林工业大学的AES研究组,其中一个研究方向为针对无线传感器网络中的节点定位。本次在柏林工业大学期间,彼此交流了室内定位技术的发展,以及实验室的最新成果。与Cavalcante老师进行交流,就工业4.0中的高精度三维定位系统进行讨论,对国际合作进行讨论。我们在AES实验室搭建并演示了我们所设计的室内定位演示系统,引起了Cavalcante老师的极大兴趣。我们详细的介绍了Demo系统的工作原理,并进行了积极讨论,主要针对Demo系统在工业4.0中的应用展开讨论,并达成了学术合作及项目合作的意向。

费劳恩霍夫通信技术研究所(HHI)与沈阳自动化研究所成立了联合研究中心,以工业4.0的高速通信、安全通信、人员及设备的定位为研究对象。在费劳恩霍夫通信技术研究所,与王智老师、中科院沈阳自动化研究所的郑萌老师以及梁炜老师一同参加中德合作项目的启动会议及仪式,期间介绍了实验室的Demo系统及最新研究成果。

格勒诺布尔大学的Xiaofei Li老师在声学的基础研究方面具有较深的造诣,近些年来,其团队针对多径消除、声信道建模、被动声源定位、深度学习等方面进行了深入研究,取得了许多成果。Xiaofei Li老师是本次访问的重点。在格勒诺布尔大学,Xiaofei Li老师系统介绍了他们的研究成果和演示系统,并体验我们实验室所开发的Demo系统。我们就复杂室内环境中的遮挡及定位方法进行讨论和交流,碰撞出了很多新的方法和创新点,并就国际合作进行讨论,达成了合作意向。

弗莱堡大学微系统技术研究院的Rui Zhang老师团队,是当前国际上进行声音室内定位技术研究的主要团队之一。我们结缘于CPS Week 2016的微软室内定位大赛,双方在声音室内定位技术的研究上具有诸多的重叠方面,并在2017年合作了一篇SCI论文。本次在弗莱堡大学期间,与Rui Zhang老师进行交流和讨论,参观Rui Zhang老师实验室的相关技术及成果。同时针对项目撰写角度及创新点进行了深入交流,以及就2018申请的中德合作项目进行讨论和研究,为明年的国际项目合作奠定基础。

洛林大学的Ye-Qiong SONG教授是最早一批研究物联网技术的学者,在网络协议及应用方面具有较深的造诣。由于基于位置信息的服务成为了IOT新的发展方向,故本次受Ye-Qiong SONG教授的邀请对洛林大学进行学术访问。Ye-Qiong SONG教授首先体验了实验室的Demo系统,并就该系统的工作原理及性能进行了详细交流。我们详细介绍了实验室的最新学术成果,并就该类系统和学术领域内的核心问题进行交流,主要包括:针对低速率无线网络在强遮挡条件下的同步精度及实时性,基于BLE的手机端高精度时钟同步,基于北斗/GPS与无线网络的结合,以及物联网与实时地理信息的融合应用等方面展开研究和讨论。Ye-Qiong SONG教授给出了很多有益且务实的建议,并就工业领域中的人、物及设备的位置信息对于工业流程的优化以及生产效率的提高等应用展开研究。


通过本次学术交流,了解了当前室内定位最新的发展方向和研究动向。通过本次的系统展示,检验了两套基于声音的室内定位系统的性能及实用性,并充分暴露了声技术及本系统的主要缺点和存在的问题,即遮挡问题。信号的遮挡对于系统性能的影响巨大,通过与诸位老师的交流,可能解决方案包括:(1)利用Deep Learning对信道脉冲响应的参数进行估计,进而遮挡进行识别和补偿;(2)通过信道脉冲响应的模型对环境进行识别,并基于环境信息进行辅助定位;(3)以室内几何声学为基础,基于镜像的虚拟信标进行定位;(4)通过标签间的测距信息,对位置进行综合修正。

同时,了解到欧洲的企业需求与国内的差异,比如欧洲企业以网线同步为主流,并力推该类同步技术,而国内企业则由于网线同步的布线成本和施工成本而排斥该类技术。信标的可移动性是欧洲企业较为关注的问题,而这个问题在国内则不是关注的重点。因此,信标的坐标自标定又成为了新的研究点,是下一个值得努力和奋斗的研究方向。

同时注意到,国外团队对于成果的保留和传承较为重视,特别是成果的展示方式值得学习。除此之外,在新技术的研究方法及开发方法、项目申请点的把握,以及项目申请书撰写的策略和角度等方面,获得了较大启发。


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