我们已经听了很多年了:5G即将到来。
然而，尽管高速5G互联网确实在全球少数几个国家缓慢铺开，但仍有许多阻碍广泛采用的障碍。
一个问题是，如果没有更有效的无线信号传输方式，我们就无法获得更快的网速。一般的趋势是简单地增加天线的发射机(即。或接收器(如电话或笔记本电脑)。但随着企业生产越来越小的设备，包括新一波的“物联网”系统，这变得越来越困难。
麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员最近对这个问题进行了研究，他们想知道人们在这段时间里是否完全倒退了。与其专注于发射器和接收器，如果我们可以通过在环境本身的外部表面增加天线来放大信号呢?
这就是CSAIL团队的新系统RFocus背后的想法，这是一个软件控制的“智能表面”，使用超过3000根天线来最大限度地增强接收器的信号强度。试验表明，RFocus可以将平均信号强度提高近10倍。实际上，这个平台也是非常划算的，每个天线只要几美分。天线很便宜，因为它们根本不处理信号;他们只是控制如何反映。该研究的第一作者Venkat Arun说，据研究小组所知，该项目代表了单个通信链路所使用的最大数量的天线。
虽然该系统可以作为另一种形式的WiFi范围扩展器，但研究人员表示，它最有价值的用途可能是未来联网的家庭和工厂。
例如，想象一个拥有数百个用于监视机器和库存的传感器的仓库。麻省理工学院教授Hari Balakrishnan说，这种规模的系统通常会非常昂贵和/或耗电，但是如果采用低功耗的互联系统，比如RFocus，则是有可能的。
”的核心目标是探讨我们是否可以使用元素在环境中,安排他们直接的信号,我们可以控制,”巴拉科瑞斯南说,资深作者在一篇新论文RFocus,下月将在USENIX研讨会上网络系统设计与实现(NSDI)在圣克拉拉,加利福尼亚。“如果你想让无线设备以尽可能低的功率传输，但又能给你一个良好的信号，这似乎是一个非常有前途的方法。”
RFocus是一个由数千个天线组成的二维平面，每个天线可以让信号通过或反射信号。元素的状态是由软件控制器设置的，该控制器是团队开发的，其目标是最大化接收机的信号强度。
与Balakrishnan共同发表的这篇新论文的主要作者、博士生Venkat Arun说:“最大的挑战是确定如何在不使用任何额外传感器的情况下配置天线，使信号强度最大化，因为我们测量的信号非常微弱。”“我们最终得到了一种出人意料的强大技术。”
研究人员并不是第一个探索利用外部环境提高网速可能性的人。普林斯顿大学(Princeton University)一个由凯尔·杰米森(Kyle Jamieson)教授领导的团队，针对人们在墙壁两边使用电脑的具体情况，提出了一个类似的方案。Balakrishnan说，RFocus的目标是开发一种更低成本的方法，可以用于更广泛的场景。
没有参与RFocus项目的Jamieson说:“智能表面为我们提供了成千上万的天线。”“控制所有这些天线的最佳方式，以及在你想象所有可能的天线配置时在搜索结果中导航的巨大搜索空间，只是两个真正具有挑战性的开放问题。”