北京郵電大學(xué)：在通訊領(lǐng)域勇闖無人區(qū)

尹穎堯

人人打電話，人人上網(wǎng)，誰也離不開通訊。通訊技術(shù)哪家強？北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院（簡稱信通院）說第二，恐怕沒有誰敢說第一。以信息科技為特色的北郵信通院，正在通訊領(lǐng)域勇闖無人區(qū)。憑借突出的學(xué)科實力、明顯的專業(yè)優(yōu)勢以及多年來對電信行業(yè)的貢獻(xiàn)，北郵在每一部手機里都留下了“BUPT inside”的印記。

>>>巨人專業(yè)<<<

北京郵電大學(xué)成立于1955年，是新中國第一所郵電高等學(xué)府。信通院是北郵人數(shù)最多的學(xué)院，僅通信工程一個專業(yè)，本科生每個年級就有十幾個班，每個班30～40人，可謂“龐然大物”了。

從第一代大哥大手機，到第二代數(shù)字移動通信小型手機，再到第三代第四代數(shù)字手機，到現(xiàn)在的4G、5G互聯(lián)網(wǎng)，信息技術(shù)無不走在各行各業(yè)的最尖端。信息與通信工程學(xué)科主要研究信號的產(chǎn)生、信息的傳輸、交換和處理，以及在計算機通信、數(shù)字通信、衛(wèi)星通信、光纖通信等方面的理論和工程應(yīng)用問題。學(xué)院根據(jù)當(dāng)今通信發(fā)展的需要，設(shè)置了通信網(wǎng)與交換、光纖通信、無線通信、信息處理與多媒體技術(shù)四個專業(yè)方向。

支撐起龐大信通院的核心力量，是大量優(yōu)秀的師資。好的導(dǎo)師能夠準(zhǔn)確地把握學(xué)科前沿的發(fā)展方向，帶領(lǐng)研究走得更快更遠(yuǎn)。學(xué)校的專家學(xué)者形成了16個科研團隊，圍繞信息理論與技術(shù)、無線通信、多媒體技術(shù)、通信網(wǎng)技術(shù)、泛網(wǎng)無線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)搜索等多個方向，依托泛網(wǎng)無線通信教育部重點實驗室、“網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建與融合”北京市重點實驗室、移動互聯(lián)網(wǎng)安全國家工程實驗室等多個頂尖實驗室，承擔(dān)起國家自然科學(xué)基金、國家重大專項、863計劃等多項國家/部級科研項目，并與工信部電信研究院、中科院計算所、聯(lián)通中訊設(shè)計院、清華大學(xué)等國內(nèi)高校和科研機構(gòu)以及國家電網(wǎng)、華為、中興等企業(yè)開展了多領(lǐng)域、深層次的項目合作，對通訊領(lǐng)域的各個“無人區(qū)”進(jìn)行了大量的探索和突破，并獲得眾多國家級的獎項。

>>>尖端研究<<<

2016年，憑借對4G互聯(lián)網(wǎng)的突出貢獻(xiàn)，北郵獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎。短短三十多年，我國就經(jīng)歷了“1G空白、2G跟隨、3G突破”的發(fā)展過程，全球進(jìn)入4G標(biāo)準(zhǔn)競爭后，北郵的學(xué)者和通訊行業(yè)的專家們突破了重大核心技術(shù)，提出并主導(dǎo)了TD-LTE國際標(biāo)準(zhǔn)。而且信通院在5G方面的部分科研成果也已被標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)所采納，成為未來5G的標(biāo)準(zhǔn)。以前每一臺PC上都標(biāo)有“Intel inside”，今后每一臺手機上也都應(yīng)該標(biāo)上“BUPT inside”，因為北郵對手機內(nèi)的每一樣技術(shù)都有貢獻(xiàn)。

不僅在4G、5G方面，信息與通信工程學(xué)院的研究范圍還有很多，最典型的就是5G智能網(wǎng)聯(lián)汽車了。5G除了更快，相比4G帶來的感受可能不會更多，但把它運用到物聯(lián)網(wǎng)這個領(lǐng)域，帶來的可能會是翻天覆地的變化，這也是目前信通院重點研究的內(nèi)容。我們在電影中才能看到的無人駕駛汽車很酷炫，很多人都不信它真能在現(xiàn)實生活中出現(xiàn)。而現(xiàn)在，只要通過5G互聯(lián)網(wǎng)方式將車的發(fā)動系統(tǒng)和車內(nèi)的通信連接起來，無人駕駛就能實現(xiàn)。

當(dāng)然，要想解決這個問題，還有大量的科研難題需要攻克。雖然無人駕駛的商業(yè)價值很高，但運營商不敢輕易做這個項目，是因為他們沒有足夠的技術(shù)解決5G技術(shù)背后的種種問題。首先是實現(xiàn)車車通信。通過信息通信技術(shù)把發(fā)動系統(tǒng)和車內(nèi)的通信連接起來，更多的情況下，是通過通信系統(tǒng)把車與車連接起來。舉個簡單的例子，人在開車時，前車踩了剎車，后車駕駛員在看到前車的剎車燈亮了才會跟著踩剎車，一旦他分心沒看到，就可能追尾。而如果有了車車通信技術(shù)，前車剎車時根本不需要亮燈，只要發(fā)個信號給后車，后車就會自動剎車，大大提高了行車安全性。但問題是，路上行駛的前后車都是不認(rèn)識的，如何讓車輛識別并接收陌生的信息，這是一個很大的問題。同時，車輛在行駛途中一旦發(fā)生基站連接不順暢的問題，就會發(fā)生車禍，這樣的車也沒人敢用。北郵正在進(jìn)行相關(guān)研究，預(yù)計到2025年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車或許就能正式投入使用了。

除了智能網(wǎng)聯(lián)汽車，人臉識別也是一例。人臉識別的課題向來是領(lǐng)域內(nèi)的研究難點，雖然人臉的獲取比較容易，但由于人的表情豐富、以及光照、成像角度、成像距離、發(fā)型飾物的變化、背景環(huán)境等因素，以往檢測的準(zhǔn)確率并不高。為此，研究團隊針對照片、視頻中人臉識別的不同應(yīng)用，開發(fā)出多種的人臉識別算法，其中基于深度學(xué)習(xí)的實時人臉識別算法，在公開基準(zhǔn)測試數(shù)據(jù)集Labeled Faces in the Wild（LFW）上的準(zhǔn)確率高達(dá)99.2%。這種人臉識別算法可以用于電視視頻內(nèi)容分析、相冊自動分析、線上購物支付、海關(guān)、公安視頻監(jiān)控領(lǐng)域的人臉驗證等。并且通過優(yōu)化更貼近實際的真實場景圖像，使之成為在真實情況下實用的人臉識別引擎。

>>>技術(shù)領(lǐng)袖<<<

北郵要培養(yǎng)的是信息通信領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)袖。為什么不是“領(lǐng)袖”而是“技術(shù)領(lǐng)袖”呢？“北郵是這樣解釋的：“領(lǐng)袖是非常全面的，包括會處理人際的關(guān)系，能找到錢融到資，要懂一定的技術(shù)，還有很多其它能力。培養(yǎng)領(lǐng)袖是非常非常困難的，所以北郵加上了‘技術(shù)二字，讓學(xué)生首先能夠解決技術(shù)難題。創(chuàng)業(yè)界曾有個笑話：‘我們團隊什么都準(zhǔn)備好了，就差一個寫程序的了?？梢哉f，北郵培養(yǎng)的人才就是來補技術(shù)短板的。當(dāng)然，他們不但能做技術(shù)，也能做技術(shù)負(fù)責(zé)人?！?/p>

為培養(yǎng)“技術(shù)領(lǐng)袖”，北郵對學(xué)生施行著培養(yǎng)高標(biāo)準(zhǔn)：本科生要達(dá)到研究生水平，研究生開始做博士的內(nèi)容，博士生則要探索無人區(qū)。2013年開始，每年本科新生入學(xué)時，信通院的老師都會買一些具備無線通信能力和基本傳感能力的嵌入式組件送給學(xué)生，鼓勵學(xué)生動手研究設(shè)計一些程序。期間遇到困難了，老師就會教授相關(guān)的知識，學(xué)生學(xué)起來就很帶勁兒。為了培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力，老師還會經(jīng)常搞一些合作性的實驗，比如給團隊一個課題，引導(dǎo)學(xué)生一起搞創(chuàng)新。

與本科生的“玩中學(xué)”的培養(yǎng)模式不同，學(xué)院對碩士生的要求就比較高了。研究生加入教授的科研團隊后，就要和團隊一起攻克一些只有少數(shù)人會的東西。在北郵，本碩連讀比例一直保持在較高比例。

2017年，北郵開始對本碩博連讀的學(xué)生實施“3+1+4”貫通培養(yǎng)，獲得博士學(xué)位的時間從11年縮短為8年。乍一看很有吸引力，因此大批學(xué)子都有報考意愿。但如果你看上的只是時間上的優(yōu)勢，還是需要慎重考慮。北郵需要的學(xué)生，除了有資質(zhì)，能吃苦，還要敢于接受5G、深空、深海等通信方面一些無人區(qū)不可能的挑戰(zhàn)。 因為無人區(qū)研究的背后，是大量無用的付出，也可能研究到最后都沒有成果。如果談到這里依然吸引你，那北郵歡迎你的加入。

在北郵，學(xué)生還有很多機會參與校企合作，在這個開放的教學(xué)環(huán)節(jié)中感受科研熱點，了解工業(yè)界亟待解決的問題。為將探索無人區(qū)的科研任務(wù)完成得更好，學(xué)院還結(jié)合國家重大需求，成立了師生共建的大團隊、設(shè)立短期和中長期海外訪學(xué)計劃、邀請國內(nèi)外大師級的教授來北郵舉辦暑假課程班等等。“我們會引導(dǎo)學(xué)生走正確的路，但也會讓學(xué)生明白，這其中的挫折和失敗永遠(yuǎn)要大于鮮花跟掌聲?！?/p>