觸覺互聯(lián)網(wǎng)將如何帶來物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的新時代

今天，互聯(lián)網(wǎng)就是一切!它的創(chuàng)建是為了在全球范圍內(nèi)提供可互操作的通信，以實現(xiàn)無與倫比的多媒體和數(shù)據(jù)內(nèi)容交換。此外，它還從2G發(fā)展到3G，然后從4G發(fā)展到現(xiàn)在的5G，同時推動了技術(shù)創(chuàng)新。5G不僅是一種技術(shù)或無線升級，也將我們引領(lǐng)到一個加速和顛覆性變革的世界。在推動了物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的發(fā)展，推動了一個新的工業(yè)時代——工業(yè)4.0，它現(xiàn)在正在為觸覺互聯(lián)網(wǎng)鋪平道路。雖然物聯(lián)網(wǎng)通過各種互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備推動了自動化，但觸感互聯(lián)網(wǎng)有望將其向前推進許多等級。

這個詞是由德國德累斯頓技術(shù)大學(xué)的格哈德·費特維斯教授在2014年初發(fā)明的。同年8月，國際電信聯(lián)盟(ITU)將觸覺互聯(lián)網(wǎng)定義為具有低延遲、極短傳輸、高可用性、高可靠性和高安全性的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。它將依賴于云計算的接近性(移動邊緣云)和虛擬或增強現(xiàn)實的感官和觸覺控制。埃森哲在2018年題為“普及網(wǎng)絡(luò)支持的觸覺互聯(lián)網(wǎng)”的論文中說，觸覺互聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)與真實和虛擬物體的遠(yuǎn)程、實時物理交互，創(chuàng)造一種雙向互動體驗，現(xiàn)實世界和虛擬世界的界限將模糊。

觸覺互聯(lián)網(wǎng)將采用5G的URLLC(超可靠低延遲通信)功能，為用戶提供超高速互聯(lián)網(wǎng)連接，從而實現(xiàn)觸覺與視覺反饋的交互。這里的視覺反饋指的是視聽交互，可以實時控制的機器人系統(tǒng)和驅(qū)動機器人。隨著高速互聯(lián)網(wǎng)連接可用性的提高，其低延遲特性將引導(dǎo)增強的人機交互，并可實時傳輸?shù)绞澜绲牧硪欢?。觸覺效果數(shù)據(jù)的所有格式(波形、頻率、長度等)都托管在遠(yuǎn)程服務(wù)器上。由于物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)提供了連通性，在線訪問這些數(shù)據(jù)，在不依賴內(nèi)部存儲空間的情況下，可以實現(xiàn)詳細(xì)的觸覺效果。這項技術(shù)的倡導(dǎo)者建議在機器可以補充人類能力而不是取代人類能力的領(lǐng)域建立它。ITU提到，觸覺互聯(lián)網(wǎng)甚至可以通過提供“共享觸覺虛擬環(huán)境”所需的低延遲通信而受益于VR，在這種環(huán)境中，多個用戶通過虛擬現(xiàn)實仿真進行物理耦合，以執(zhí)行需要精細(xì)運動技能的任務(wù)。

為什么是5G?

雖然5G提供了高速連接、更快的數(shù)據(jù)上傳和下載速度、更大的帶寬和更穩(wěn)定的連接，但它也擁有特定的特性和功能，可以滿足觸覺互聯(lián)網(wǎng)的先決條件。1毫秒的端到端延遲是觸覺通信的必要條件。根據(jù)國際電聯(lián)的說法，為了使技術(shù)系統(tǒng)與人類與環(huán)境的互動相匹配，我們的自然反應(yīng)時間設(shè)定了技術(shù)規(guī)范必須達到的目標(biāo)。

接下來，對于要執(zhí)行的關(guān)鍵任務(wù)，如臨場感機器人、遠(yuǎn)程手術(shù)，中斷時間不應(yīng)每年增加一秒。還需要足夠的容量來允許大量設(shè)備同時和自主地加速彼此之間的通信。由于大部分處理將在邊緣進行，因此我們需要一個支持更快內(nèi)容和數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡讓泳W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。得益于內(nèi)容緩存，edge將進一步允許高效處理用戶附近的許多設(shè)備和傳感器捕獲的大量3D視頻、音頻和觸覺信息。

5G符合這些條件，因為它的延遲時間不到兩毫秒，而且與其他現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，它共享數(shù)據(jù)的速度更快。因此，5G將支撐觸覺互聯(lián)網(wǎng)。

應(yīng)用

觸覺互聯(lián)網(wǎng)將帶來大量新的應(yīng)用、產(chǎn)品和服務(wù)。其中包括：

• 電子商務(wù)4.0：由觸覺互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的高質(zhì)量觸覺反饋將徹底改變電子商務(wù)行業(yè)。使用觸覺數(shù)據(jù)可以復(fù)制出客戶想要的確切紋理，這些紋理將可以在網(wǎng)站服務(wù)器或應(yīng)用程序上找到，即他想購買的衣服。這些數(shù)據(jù)將通過5G互聯(lián)網(wǎng)連接實時發(fā)送到他的設(shè)備。

• 智能電網(wǎng)：當(dāng)許多分散的能源供應(yīng)商以不受控制的方式向電網(wǎng)注入電力時，目前的電網(wǎng)無法保證穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。智能電網(wǎng)分配產(chǎn)生的能量，避免容量過大，并確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性——所有這些活動都需要低延遲。觸覺互聯(lián)網(wǎng)將有助于解決智能電網(wǎng)的低延遲問題。它還可以動態(tài)激活和停用本地發(fā)電和消耗，甚至可能考慮交流相位信息，以盡量減少不可用無功功率的產(chǎn)生。

• 醫(yī)療保健：醫(yī)療保健行業(yè)通常圍繞醫(yī)生和醫(yī)院的位置展開。觸覺互聯(lián)網(wǎng)將有助于隨時隨地提供醫(yī)療服務(wù)。這些服務(wù)包括遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程手術(shù)和遠(yuǎn)程康復(fù)。使用遠(yuǎn)程機器人，遠(yuǎn)程手術(shù)和遠(yuǎn)程手術(shù)將減少前往外科醫(yī)生的費用。外科醫(yī)生使用的遙控機器人的反應(yīng)時間與外科醫(yī)生相似。即使是在患者家中進行遠(yuǎn)程康復(fù)治療，也會帶來更高的治療成功率和更高的成本效益。

• 改善殘疾人的生活：觸覺互聯(lián)網(wǎng)具有改善殘疾人生活的潛力。雖然遠(yuǎn)程康復(fù)具有基于機器人外骨骼的人造肢體，以改善運動障礙者的生活，并通過觸覺反饋提供支持，但盲文電信也將得到顯著改善。這可以加快盲文智能手機的創(chuàng)新速度，在盲文智能手機中，發(fā)射器會產(chǎn)生“凸點”，可以在幾秒鐘內(nèi)感知和改變。