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博士生用数学方程式演算出房间Wi-Fi信号死角

2014-09-22
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对于我们多数人来说,一个房间的Wi-Fi死角只能靠猜测来定位。你的笔记本电脑在卧室的一角信号就好,在隔壁房间就差;在沙发的这个扶手就能上传照片,在另一个扶手就不行。为了更好的找到并尽可能根除这些Wi-Fi死角,有个人选择了一条艰难的道路:通过解赫姆霍兹(Helmholtz)方程找到信号死角。

猎云网9月22日报道(编译:朱宁)

对于我们多数人来说,一个房间的Wi-Fi死角只能靠猜测来定位。你的笔记本电脑在卧室的一角信号就好,在隔壁房间就差;在沙发的这个扶手就能上传照片,在另一个扶手就不行。你尽量避免这些信号死角,成了信号好的地方的常客。为了更好的找到并尽可能根除这些Wi-Fi死角,有个人选择了一条艰难的道路:通过解赫姆霍兹(Helmholtz)方程找到信号死角。

赫姆霍兹方程以“电子波的传播”为模型,使用稀疏矩阵减少电脑的计算量,这种计算的目的是找出Wi-Fi路由器的电波线路和干扰区域。整个过程和大米或盐等散粒状物质在喇叭上面呈现的复杂分布形态模式一样,而这取决于声波击中表层的位置。

用物理方程式表达公寓Wi-Fi死角 1

这个勇敢找寻答案的人就是Jason Cole,他首先解出了二维方程,然后将它运用到公寓狭长的两间卧室布局当中。他写到,他使墙体的折射率变得非常高,而一般真空的折射率为1。(折射率表示光在介质中传播时,介质对光的一种特征。光从真空射入介质发生折射时,入射角γ的正弦值与折射角β正弦值的比值sinγ/sinβ叫做介质的“绝对折射率”。一般情况下,光在其他介质的折射率大于1。)

Cole在模拟时发现,哪怕路由器在房间的一角,覆盖率依然很高;而当路由器在公寓中央时,每个地方的信号都很好;在另一组对比模拟实验中,他给墙体混凝土加入一些吸收粒子,这次呈现出的分散形态更符合他的预想:路由器周围立刻接收到信号并射入各个房间,信号随电子波的干扰呈现出周期性强烈波点。

用物理方程式表达公寓Wi-Fi死角 2

当Cole将时间因素引入了该实验时,他能够模拟公寓在一段时间内充满电波,并最终变成一种口袋形的震荡筑波的过程。例如,Wi-Fi信号可以在门口形成很好的曲线波,沿着通往中心的几英尺宽的长廊进入第二间卧室,信号强劲;令人惊讶的是,公寓右上角的厚墙壁后依然有强信号。

Cole写到,由于密集计算的缘故,将模拟图变为网页服务是不可行的,他或许可以“实验性地绘制出磁场强度(通过他一个人的力量)。”若使用密集数学计算,他将不得不在他的公寓里“闲庭信步”,一手捧着电脑,一手点击网页来观察网速是否快一些,是在这儿,还是那儿,还是这儿……这就和我们平时所做的没什么区别了。

Source:Arstechnica

 

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