觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將如何帶來(lái)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的新時(shí)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(shí)現(xiàn)無(wú)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(shí)推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新。5G不僅是一種技術(shù)或無(wú)線(xiàn)升級(jí)，也將我們引領(lǐng)到一個(gè)加速和顛覆性變革的世界。在推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的發(fā)展，推動(dòng)了一個(gè)新的工業(yè)時(shí)代——工業(yè)4.0，它現(xiàn)在正在為觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)鋪平道路。雖然物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)各種互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備推動(dòng)了自動(dòng)化，但觸感互聯(lián)網(wǎng)有望將其向前推進(jìn)許多等級(jí)。

   這個(gè)詞是由德國(guó)德累斯頓技術(shù)大學(xué)的格哈德·費(fèi)特維斯教授在2014年初發(fā)明的。同年8月，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）將觸覺(jué)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(lài)于云計(jì)算的接近性（移動(dòng)邊緣云）和虛擬或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的感官和觸覺(jué)控制。埃森哲在2018年題為“普及網(wǎng)絡(luò)支持的觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)”的論文中說(shuō)，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)與真實(shí)和虛擬物體的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)物理交互，創(chuàng)造一種雙向互動(dòng)體驗(yàn)，現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的界限將模糊。

   觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將采用5G的URLLC（超可靠低延遲通信）功能，為用戶(hù)提供超高速互聯(lián)網(wǎng)連接，從而實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)與視覺(jué)反饋的交互。這里的視覺(jué)反饋指的是視聽(tīng)交互，可以實(shí)時(shí)控制的機(jī)器人系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)機(jī)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(qiáng)的人機(jī)交互，并可實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞澜绲牧硪欢恕Ｓ|覺(jué)效果數(shù)據(jù)的所有格式（波形、頻率、長(zhǎng)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(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)這些數(shù)據(jù)，在不依賴(lài)內(nèi)部存儲(chǔ)空間的情況下，可以實(shí)現(xiàn)詳細(xì)的觸覺(jué)效果。這項(xiàng)技術(shù)的倡導(dǎo)者建議在機(jī)器可以補(bǔ)充人類(lèi)能力而不是取代人類(lèi)能力的領(lǐng)域建立它。ITU提到，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)甚至可以通過(guò)提供“共享觸覺(jué)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(gè)用戶(hù)通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真進(jìn)行物理耦合，以執(zhí)行需要精細(xì)運(yùn)動(dòng)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(mǎn)足觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)的先決條件。1毫秒的端到端延遲是觸覺(jué)通信的必要條件。根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的說(shuō)法，為了使技術(shù)系統(tǒng)與人類(lèi)與環(huán)境的互動(dòng)相匹配，我們的自然反應(yīng)時(shí)間設(shè)定了技術(shù)規(guī)范必須達(dá)到的目標(biāo)。

   接下來(lái)，對(duì)于要執(zhí)行的關(guān)鍵任務(wù)，如臨場(chǎng)感機(jī)器人、遠(yuǎn)程手術(shù)，中斷時(shí)間不應(yīng)每年增加一秒。還需要足夠的容量來(lái)允許大量設(shè)備同時(shí)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(jìn)行，因此我們需要一個(gè)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(jìn)一步允許高效處理用戶(hù)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(jué)信息。

   5G符合這些條件，因?yàn)樗难舆t時(shí)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(jué)互聯(lián)網(wǎng)。

   應(yīng)用

   觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將帶來(lái)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(jué)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的高質(zhì)量觸覺(jué)反饋將徹底改變電子商務(wù)行業(yè)。使用觸覺(jué)數(shù)據(jù)可以復(fù)制出客戶(hù)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(gòu)買(mǎi)的衣服。這些數(shù)據(jù)將通過(guò)5G互聯(lián)網(wǎng)連接實(shí)時(shí)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(shí)，目前的電網(wǎng)無(wú)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(guò)大，并確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性——所有這些活動(dòng)都需要低延遲。觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將有助于解決智能電網(wǎng)的低延遲問(wèn)題。它還可以動(dòng)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(wú)功功率的產(chǎn)生。

   ? 醫(yī)療保?。横t(yī)療保健行業(yè)通常圍繞醫(yī)生和醫(yī)院的位置展開(kāi)。觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將有助于隨時(shí)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(jī)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(fèi)用。外科醫(yī)生使用的遙控機(jī)器人的反應(yīng)時(shí)間與外科醫(yī)生相似。即使是在患者家中進(jìn)行遠(yuǎn)程康復(fù)治療，也會(huì)帶來(lái)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(jué)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(jī)器人外骨骼的人造肢體，以改善運(yùn)動(dòng)障礙者的生活，并通過(guò)觸覺(jué)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(jī)的創(chuàng)新速度，在盲文智能手機(jī)中，發(fā)射器會(huì)產(chǎn)生“凸點(diǎn)”，可以在幾秒鐘內(nèi)感知和改變。