东北大学研究团队在无线友好型建筑领域取得突破性进展
人民日报客户端辽宁频道2025-11-28 16:18

近日,东北大学信息科学与工程学院青年教师吴子扬、张继良教授联合国内外专家,在无线友好型建筑研究领域取得突破性进展,研究团队成功解决了超表面全嵌入建筑规模化应用中的人类行为复杂性难题,为破解建筑结构束缚室内无线网络性能的行业痛点提供了全新方案。

图为建筑材料电磁特性测量台。

“5G到6G的屏障,不只在信息行业,也在建筑行业”,这一业界共识精准点出通信技术升级的核心桎梏。当96%的移动流量需求集中于室内,室外基站信号穿越墙体时99.9%的能量损耗,成为5G时代难以逾越的性能鸿沟。随着6G技术向更高频段、更低时延演进,建筑结构的束缚与人类行为的干扰若不破解,通信网络的边际成本将急剧攀升,技术突破的价值也将大打折扣。

建筑设计对无线性能的影响呈现“蝴蝶效应”。长期以来,建筑行业在设计阶段鲜有考量无线信号传输需求,而墙体建材相对介电常数与厚度的细微偏差,就会导致通信质量下降14.4%以上。从2G到5G,通信行业始终被动适应建筑环境,通过优化编码、协调功率等方式“曲线救国”,却始终无法突破建筑材料与结构设定的性能天花板。这种单向适配模式在6G时代难以为继——若延续传统建筑范式,为覆盖室内信号盲区需密集部署微基站,不仅推高硬件成本,更会导致功耗激增,与低碳发展理念背道而驰。

室内人类行为引发无线性能的“潮汐效应”,进一步加剧通信困境。静态的网络优化方案无法应对这种动态需求,信号强弱随人员流动呈现周期性起伏,既影响用户体验,也让网络资源配置陷入“忙时不足、闲时浪费”的低效循环。

研究团队提出的“建筑无线友好性”原创理论,为破解上述难题提供了方案。该理论首次打破通信与建筑行业的壁垒,推动行业从“在给定建筑内布设网络”的传统范式,转向“建筑设计阶段预留无线优化条件”的新路径。针对动态适配难题,团队也实现了精准突破。通过在建筑结构中嵌入低成本无源超表面瓦片打造“智能墙体”,可将反射波束聚焦移动用户,从源头提升网络性能。

从被动适应到主动设计,从单一技术突破到标准体系构建,无线友好型建筑不仅为6G室内通信扫清障碍,更构建了“技术创新—标准制定—产业应用”的完整链条。随着标准化推进与规模化落地,低碳智能通信将深度赋能绿色建筑,为智慧城市、智慧医疗等场景提供稳定支撑,让6G技术真正走进日常生活。

责任编辑:胡婧怡
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