博士生用數學方程式演算出房間Wi-Fi信號死角

對於我們多數人來說，一個房間的Wi-Fi死角只能靠猜測來定位。你的筆記本電腦在臥室的一角信號就好，在隔壁房間就差；在沙發的這個扶手就能上傳照片，在另一個扶手就不行。為了更好的找到並儘可能根除這些Wi-Fi死角，有個人選擇了一條艱難的道路：通過解赫姆霍茲（Helmholtz）方程找到信號死角。

獵雲網9月22日報導（編譯：朱寧）

對於我們多數人來說，一個房間的Wi-Fi死角只能靠猜測來定位。你的筆記本電腦在臥室的一角信號就好，在隔壁房間就差；在沙發的這個扶手就能上傳照片，在另一個扶手就不行。你儘量避免這些信號死角，成了信號好的地方的常客。為了更好的找到並儘可能根除這些Wi-Fi死角，有個人選擇了一條艱難的道路：通過解赫姆霍茲（Helmholtz）方程找到信號死角。

赫姆霍茲方程以「電子波的傳播」為模型，使用稀疏矩陣減少電腦的計算量，這種計算的目的是找出Wi-Fi路由器的電波線路和幹擾區域。整個過程和大米或鹽等散粒狀物質在喇叭上面呈現的複雜分布形態模式一樣，而這取決於聲波擊中表層的位置。

這個勇敢找尋答案的人就是Jason Cole，他首先解出了二維方程，然後將它運用到公寓狹長的兩間臥室布局當中。他寫到，他使牆體的折射率變得非常高，而一般真空的折射率為1。（折射率表示光在介質中傳播時，介質對光的一種特徵。光從真空射入介質發生折射時，入射角γ的正弦值與折射角β正弦值的比值sinγ/sinβ叫做介質的「絕對摺射率」。一般情況下，光在其他介質的折射率大於1。）

Cole在模擬時發現，哪怕路由器在房間的一角，覆蓋率依然很高；而當路由器在公寓中央時，每個地方的信號都很好；在另一組對比模擬實驗中，他給牆體混凝土加入一些吸收粒子，這次呈現出的分散形態更符合他的預想：路由器周圍立刻接收到信號並射入各個房間，信號隨電子波的幹擾呈現出周期性強烈波點。

當Cole將時間因素引入了該實驗時，他能夠模擬公寓在一段時間內充滿電波，並最終變成一種口袋形的震蕩筑波的過程。例如，Wi-Fi信號可以在門口形成很好的曲線波，沿著通往中心的幾英尺寬的長廊進入第二間臥室，信號強勁；令人驚訝的是，公寓右上角的厚牆壁後依然有強信號。

Cole寫到，由於密集計算的緣故，將模擬圖變為網頁服務是不可行的，他或許可以「實驗性地繪製出磁場強度（通過他一個人的力量）。」若使用密集數學計算，他將不得不在他的公寓裡「閒庭信步」，一手捧著電腦，一手點擊網頁來觀察網速是否快一些，是在這兒，還是那兒，還是這兒……這就和我們平時所做的沒什麼區別了。

Source：Arstechnica

 

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