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5G 技術普及,,觸覺互聯(lián)網(wǎng)也要變成現(xiàn)實了?

2019-06-19

  人們的視聽需求藉由互聯(lián)網(wǎng)得到滿足,。如果互聯(lián)網(wǎng)能夠滿足人們的另一種需求——觸覺,,那將是什么樣的體驗?隨著 5G 技術的誕生與普及,,科學家們正開始構(gòu)建觸覺互聯(lián)網(wǎng),。觸覺互聯(lián)網(wǎng)的概念由德國德累斯頓技術大學教授 Gerhard Fettweis 提出。2012 年,, Gerhard 教授和他的團隊在就開始思考如何實施遠程觸控機器人,。他們說,我們不應該僅僅看到和聽到發(fā)生在遠方的事情,,還應該能觸碰和感受到它們,。利用比特和字節(jié)構(gòu)建的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡精確傳遞等同于人類觸覺的感受。而自從 Mischa Dohler 在巴塞羅那召開的世界移動通信大會上作了演講,,觸覺互聯(lián)網(wǎng)迅速成為了那次會議的熱詞,。

  但要讓觸覺互聯(lián)網(wǎng)變成現(xiàn)實,數(shù)據(jù)傳輸速率無論如何也要變得更快才有望實現(xiàn),,而 5G 為觸覺互聯(lián)網(wǎng)的誕生帶來基礎,。觸覺互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)極具挑戰(zhàn)性,但研究人員和公司已經(jīng)對其產(chǎn)生了濃厚的興趣,。

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  圖源:Gaudilab/Shutterstock

  有了 5G ,,我們就可以超越音頻和視頻,通過觸摸進行交流,。

  5G 是下一代移動互聯(lián)網(wǎng)連接技術,。它提供的速度比當前 4G 網(wǎng)絡要快 10 倍,甚至 20 倍,,具有更快的數(shù)據(jù)上傳和下載速度,、更大的帶寬和更穩(wěn)定的連接。這將使我們能夠更快地使用移動設備完成當前所做的一切,,包括流媒體直播 4K 視頻和瞬間下載電影,。

  然而,, 5G 的速度和帶寬也為其他連接設備帶來了大量新機遇,包括以前所未有的方式進行實時交互,。其中最令人興奮的是觸覺,或者說是 觸感通信(haptic communication) ——通過遠程傳遞身體感覺的觸覺,。

  什么是觸覺互聯(lián)網(wǎng),?

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)將使觸覺能夠遠距離傳輸,不管有沒有視覺反饋——這在以前是不可能的,,因為所需的數(shù)據(jù)量極其龐大,,而且還需要超低延遲的連接來進行實時交互。

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)有潛力使增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實更具沉浸感,,幫助遠程操作的機器變得更加精確,,在醫(yī)療保健領域開辟了新的途徑,并在教育領域提供了新的機會——而這僅僅是開始,。

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  圖源:vectorfusionart/Shutterstock

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)是如何工作的,?

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)面臨的最大挑戰(zhàn)之一,是在沒有物理表面的情況下,,給皮膚創(chuàng)造壓力感,。有幾種方法可以實現(xiàn)這一點,其中最有前途的方法是緊密聚焦聲波(tightly focused sound waves),。

  英國 UltraHaptics 公司開發(fā)了一種利用超聲波在空中產(chǎn)生觸覺反饋的系統(tǒng),。它的硬件配有超聲波換能器(微型高頻揚聲器),這些換能器可單獨控制,,在皮膚上創(chuàng)造不同的感覺,。如果你想象不出來是什么樣子,那請你想象一下在一場音樂會上,,通過身體感受低音是什么感覺,。

  這些傳感器與一個深度相機配對,允許系統(tǒng)軟件檢測你手部位置并做出相應的反應,。屏幕或虛擬現(xiàn)實頭盔可以提供伴隨的視覺和音頻,,使虛擬物體具有觸覺。

  Microsoft 正在開發(fā)另一種觸覺反饋形式,,它使用空氣漩渦環(huán)(air vortex rings,,也就是空氣炮)。與 UltraHaptics 的技術一樣,,硬件類似于揚聲器的振膜,。但在這種情況下,空氣被推入一個小孔,,變成一個集中的環(huán),,可以使 4 英寸的分辨率移動 8.2 英尺遠,,雖然遠不如超聲波系統(tǒng)那么精確,但勝在距離更遠,。

  增強現(xiàn)實技術已經(jīng)在設計和工程領域有了發(fā)展的跡象,,觸覺互聯(lián)網(wǎng)將使工人能夠更直接地與他們創(chuàng)作互動,虛擬對象會讓人感覺更穩(wěn)定,。再加上 5G 的超低延遲,,對用戶來說,那些曾經(jīng)感覺不到連接的控制將變得觸手可及,。

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  圖源:PaO_STUDIO/Shutterstock

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)要怎么用,?

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)的首批用途之一無疑是游戲方面,讓玩家感受到他們與之互動的虛擬環(huán)境,,但它也有著更廣泛的潛力,。

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)最重要的應用之一是醫(yī)學。一旦 5G 得到普及,,偏遠地區(qū)的人們就可以獲得過去需要數(shù)小時旅程才能獲得的醫(yī)療服務,,包括遠程實時咨詢。但由于有了觸覺互聯(lián)網(wǎng),,通過遠程操作機器人進行治療也將成為可能,。

  得益于 5G 技術,不僅可以遠程控制機器人,,醫(yī)生還能接收到觸覺反饋,,幫助他們進行更精確的工作。

  例如,,觸覺互聯(lián)網(wǎng)可以使外科醫(yī)生感受到遠程遙控手術刀施加的壓力,,或者讓骨科醫(yī)生操縱關節(jié)幫助病人從損傷中恢復。

  由 5G 技術驅(qū)動的觸覺互聯(lián)網(wǎng)也有望改善殘疾人的生活,。到目前為止,,盲文智能手機的發(fā)展鮮有超越概念圖紙的時候。因為創(chuàng)建一個可以動態(tài)地改變形狀,、重現(xiàn)必要的凸起點圖案的表面非常困難,。有了觸覺互聯(lián)網(wǎng)的觸覺技術,盲文通信將會變得容易得多,,因為發(fā)射器產(chǎn)生的“凸起”可以讓盲人感覺到,,并能夠在幾秒鐘內(nèi)改變。

  結(jié)合增強現(xiàn)實,,觸覺互聯(lián)網(wǎng)也將在工業(yè)中得到應用,。對于設計師和工程師來說,這將使他們在虛擬空間中能夠更精確地操作 3D 模型。像 Volvo 這樣的公司已經(jīng)在試驗應用 Microsoft Holoens 和 Google Glass,,以幫助在生產(chǎn)線上進行復雜的裝配,,并增加了觸覺的反饋,可以使工作更容易,、更安全,。如果部件放錯了位置,就會提供觸覺警告,,并使其與工人視野中的指令交互更加簡單容易,。

  對汽車制造商而言,觸覺互聯(lián)網(wǎng)也將使司機更容易將注意力集中在前方的道路上,。全自動汽車還需要很多年以后才能普及,,而且,,帶有大觸摸屏的的信息娛樂系統(tǒng)的普及意味著現(xiàn)代汽車充滿了潛在的干擾,。有了觸覺互聯(lián)網(wǎng),司機只需觸摸就可以與車內(nèi)系統(tǒng)進行交互,,而無需低頭查看顯示器和控制器,。

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)帶來了幾乎無數(shù)種的可能性。試想如果一個任務目前涉及通過音頻或視頻進行通信,,那么觸覺互聯(lián)網(wǎng)可以增加另一層交互,。

  觸覺互聯(lián)網(wǎng)什么時候能夠?qū)崿F(xiàn)?

  Microsoft 的漩渦環(huán)系統(tǒng)仍處于試驗階段,,但 UltraHaptics 的超聲波技術已經(jīng)商業(yè)化,,可作為開發(fā)套件供任何對觸覺互聯(lián)網(wǎng)感興趣的人們使用。目前,,大多數(shù)應用程序都涉及到公共空間中的游戲,。但隨著 5G 的推出,我們希望能夠看到它有更多新奇的用途,。

  5G 將以更高的質(zhì)量,、更流暢、更逼真的視聽效果來改變虛擬現(xiàn)實,,多虧了觸覺互聯(lián)網(wǎng),,你不僅能夠看到、聽到虛擬世界,,還能感受到它,。


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