遠(yuǎn)程視頻已經(jīng)滿足不了思念親友的澎湃情感了，不僅要看得見(jiàn)，還要能摸得著。
最近，悉尼大學(xué)的一項(xiàng)研究，就讓“遠(yuǎn)程觸摸”變成了現(xiàn)實(shí)。
▲ 侯占偉在使用觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)（圖片來(lái)源：悉尼大學(xué)）
只要戴上一副特制手套、一支手寫(xiě)筆，或者其他類型的觸覺(jué)設(shè)備，就能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將觸覺(jué)感受傳遞給千里之外的另一個(gè)人。
在這一新奇體驗(yàn)的幕后功臣，是悉尼大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與電信中心研究員侯占偉、物聯(lián)網(wǎng)專家 Branka Vucetic 教授及其研究團(tuán)隊(duì)。他們開(kāi)發(fā)了一種能減少通信延遲的方法，能讓分居兩地的家庭成員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“觸摸”。
不僅如此，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)還有相當(dāng)廣泛的潛在應(yīng)用場(chǎng)景：比如，消費(fèi)者在線購(gòu)物時(shí)摸出面料質(zhì)感，醫(yī)生遠(yuǎn)程為患者診斷健康狀況，工程師遠(yuǎn)程對(duì)自動(dòng)化工廠進(jìn)行緊急維修等等。
01.“我想讓父母在疫情期間能抱到孫子”
2020 年 10 月，侯占偉博士和他的妻子第一次晉升為了父母。
他們有了一個(gè)可愛(ài)的小男孩，但由于侯占偉在澳大利亞，而他的父母住在中國(guó)，嚴(yán)格的邊境限制使得他們還沒(méi)能親自見(jiàn)到孫子。
▲ 侯占偉和他的家人（圖片來(lái)源：悉尼大學(xué)）
受疫情影響，全球旅行禁令和邊境關(guān)閉，使得身處不同國(guó)家的家人難以相見(jiàn)?！拔以谥袊?guó)的父母沒(méi)有機(jī)會(huì)抱一抱他們唯一的孫子，這對(duì)我們所有人來(lái)說(shuō)都很遺憾。”侯占偉說(shuō)。
盡管侯占偉經(jīng)常會(huì)與父母視頻通話，還會(huì)定期給孩子的爺爺奶奶發(fā)孩子的照片，但他們最想要的是捏住孩子胖乎乎的手臂，哄他入睡。
除了希望父母能早點(diǎn)見(jiàn)到自己的孩子外，侯占偉也希望這項(xiàng)新研究能為觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)做出貢獻(xiàn)：“讓分居兩地的家人們，能握手、擁抱。”
02. 用 AI 攻克 5G 技術(shù)解決不了的超低延遲問(wèn)題
將觸覺(jué)從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方，需要超低延遲和高可靠性。
在計(jì)算、電氣和信息工程領(lǐng)域中，延遲是指用戶操作所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在傳輸或復(fù)制的過(guò)程中所需要的時(shí)間。
在真實(shí)場(chǎng)景中，如果你的手觸摸到某個(gè)東西，那么你立刻就會(huì)感受到它的表面是光滑還是粗糙，這種觸感的反饋不會(huì)滯后。同樣，要讓觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)正常工作，也應(yīng)保留這樣的特征。
“目前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要支持視音頻媒體的傳輸?！焙钫紓ヌ岬疆?dāng)前研究的主要攻克方向，“我們想讓觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮作用，就要減少延遲，并提升模擬觸覺(jué)的精度?！?/p>
▲ 侯占偉和他的觸覺(jué)設(shè)備（圖片來(lái)源：悉尼大學(xué)）
他提到盡管 5G 技術(shù)為無(wú)線接入網(wǎng)和觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)的長(zhǎng)途通信提供了超可靠的低延遲通信，但這“還不夠快”，遠(yuǎn)不及“速度上限”—— 光速。
“光或射頻信號(hào)每 1 毫秒可以通過(guò)光纖傳播 200 公里，或在空氣中傳播 300 公里，這意味著如果通信距離大于 300 公里，光或射頻信號(hào)的傳播延遲就遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 1 毫秒的延遲要求?！焙钫紓フf(shuō)。
物聯(lián)網(wǎng)專家 Branka Vucetic 教授談道，他們正利用 AI 深度學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)優(yōu)化通信的延遲，并提高可靠性。不過(guò)他們尚未詳細(xì)透露深度學(xué)習(xí)是如何降低通信延遲的。
目前用 AI 降低通信延遲的案例較少。清華大學(xué)聶曉輝等研究人員曾通過(guò)深度學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)選擇合適的算法，加速長(zhǎng)流數(shù)據(jù)傳輸，以降低延遲。
▲ 侯占偉的觸覺(jué)設(shè)備（圖片來(lái)源：悉尼大學(xué)）
03. 打開(kāi) 6G 的大門，在地球也能“維修”空間站
觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)并不是新鮮的概念。它并不嚴(yán)格指實(shí)際意義上的觸覺(jué)，而是指觸覺(jué)反饋背后超快的響應(yīng)速度。
早在 2014 年德國(guó)教授 Gerhard P. Fettweis 就率先提出了這一概念。他認(rèn)為，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)是一種低延遲、高可靠性、高安全性的互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施。
同年 8 月，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布一項(xiàng)觸覺(jué)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)觀察報(bào)告（Technology Watch Report），該報(bào)告概述了觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)的潛力，探討了其在工業(yè)自動(dòng)化和運(yùn)輸系統(tǒng)、醫(yī)療保健、教育和游戲等應(yīng)用領(lǐng)域的前景。
▲ 觸覺(jué)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)觀察報(bào)告
國(guó)內(nèi)也曾在觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)方面也有成果。例如華為在 2015 年上海世界移動(dòng)通信大會(huì)上展示了 TAC-2020 機(jī)器人藝術(shù)家。該機(jī)器人可以模仿人類的觸覺(jué)，將人類在平板電腦上繪制的每一筆畫(huà)都精確地模仿到畫(huà)布上。
Branka Vucetic 教授認(rèn)為：“觸覺(jué)通信和觸覺(jué)應(yīng)用將會(huì)成為 6G 和工業(yè) 5.0 的核心應(yīng)用 —— 這些技術(shù)基于下一代技術(shù)，可以改善人類與機(jī)器之間的互動(dòng)和協(xié)作?！?/p>
盡管這一技術(shù)的更多細(xì)節(jié)尚未披露，但它已經(jīng)為我們提供了相當(dāng)多的想象空間。
比如，人類可以遠(yuǎn)程操控在危險(xiǎn)區(qū)域工作的機(jī)器人，當(dāng)機(jī)器人看到或摸到什么東西時(shí)，能讓在安全區(qū)的人類同步看到或感受到。
再比如，遠(yuǎn)程手術(shù)過(guò)程中，醫(yī)生不僅能細(xì)致地觀察患者的癥狀或傷口，“望聞問(wèn)切”都成為可能。
未來(lái)，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)甚至有希望讓地球上的工作人員通過(guò)更多感知互動(dòng)，遠(yuǎn)程對(duì)太空基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行維修。
04. 結(jié)語(yǔ)： 通信技術(shù)的突破讓觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)成為可能
觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)研究進(jìn)步的本質(zhì)，是通信技術(shù)的不斷突破。從 2G 到 5G，研究人員不斷沖刺新的速度高峰，縮短與光速的距離。正是在通信技術(shù)的演進(jìn)下，各種遠(yuǎn)程操作以及 VR/AR 的應(yīng)用愈發(fā)普及。
盡管觸覺(jué)技術(shù)市場(chǎng)未來(lái)可期，但目前很多觸覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用都還是試驗(yàn)性質(zhì)，真正大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用，還有非常長(zhǎng)的路要走，普及觸覺(jué)技術(shù)的任務(wù)任重道遠(yuǎn)。
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