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5G技术与触觉互联网,一个全新的世界

简介:

如今互联网满足着人们的视听需求。假使互联网能够服务人类另一种感官——触觉,那将是什么样的体验?随着移动宽带的数据速率与日俱增,身处前沿的科学家们正开始构建触觉互联网。


时间刚过下午3点,印度尼西亚的大实业家Anthony Salim顶着一头乱发,唐突地与他精力充沛的同伴会面。“你能相信吗——每每我的私人飞机需要维修,都只能把它飞到德州去修,”他抱怨着,转动着眼睛。“亚洲没有私人飞机维修站点。一个也没有。Mischa,你能不能做点什么?”Mischa的全名是Mischa Dohler,38岁时便就任伦敦大学国王学院通讯研究中心主任,英国最年轻的教授之一。然而他的印尼朋友在谈及亚洲私人飞机的窘境时,并没期待他能站出来说:“这事我能搞定。”


在2013年10月展开的这段对话为我们开启了一个全新的脑洞:假如我们能免去整套实体服务设施,构建一种服务于亚洲私人飞机的科技,那该有多好!假如我们在新加坡,却能手把手教一个身处挪威的孩子弹钢琴,那该有多好!假如一位资深的外科医生身处临时医院,却能给世界另一端的病人实施精湛的医术,那该有多好!更现实一点,假如一个购物狂在网上下单前就能了解到那件蓝色(或是金色?)裙子的质地,假如一位外婆在Skype上聊天时能轻抚她乖孙女金色的卷发,那该有多好。


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“触觉互联网”一词最先被德国德累斯顿技术大学教授Gerhard Fettweis所提出,Gerhard教授和他的团队早在2012年便开始思考如何实时远程触控机器人了。


然而,Dohler不满足于远程控制。“我的目标是‘闭合数据周期’——驱动你得到的数据,”换句话说,我们不应该仅仅看到和听到发生在远方的事情,还应该能触碰和感受到它们;利用比特和字节构建的数据网络精确传递等同于人类触觉的感受。


让触觉互联网变为现实,数据传输速率无论如何也要变得更快才行。5G是如今4G移动传输标准的继承者。目前5G的研究旨在使下载速度达到4G平均速度的数千倍,尽管这需要花5年甚至更长的时间


触觉互联网的实现颇具挑战性,但研究人员与公司已经对其产生了浓厚的兴趣。自从Dohler在巴塞罗那召开的世界移动通信大会上作了演讲,“触觉互联网”迅速成为了那次会议的热词。瑞典通讯业巨头爱立信与King’s签署了协议用来投资此项科技。韩国电子公司三星认为5G真的能让Dohler富于未来主义的想法变为现实。


2012年4月,奥维通与德乐集团创下了一个世界纪录——有能力建设10倍于现有宽带网速的基础设施。他们的“600万美元超越下一代”计划(BuNGee)实现了“准5G”——每秒钟在每平方公里的范围内达到1Gb的流量。(拥有1Gb/s的速度,下载一部高清电影只需1分钟左右)


而5G网络需要无线数据连接达到每秒10Gb的速度。三星认为他们可以把这一速度提升到每秒50Gb。作为开发5G技术的行业领袖之一,到目前为止三星是无线数据连接最高速度的创造者——每秒7.5Gb。5G网络的运行速度在以100迈行驶的汽车上也达到了每秒1.2Gb。

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好,我们假设5G网络已经能让你开心地下载最新的电影, 但对于触觉互联网来说,还缺少重要的一环。


我们还需让用户接收到触觉,因此必须找到一种方法为触觉编码,把数据转化。


生物机器学家Calogero Maria Oddo的团队试验了由微机电系统组建的传感器——MEMS。他们把MEMS传感器集成到模仿指尖的人工软组织上。“当你触碰到某个东西时,你的手会为这种触感的强度和质量‘编码’。我们的传感能够做同样的事情,能读懂诸如棉花,木头,大理石之间的不同之处。”


在未来,Dohler希望能把诸如此类的触感数据上传到云端,用户可以用执行器把数据转换成触觉来体验。“ 支持这些的设备可以是一只手套,或是类似柔性外骨骼的第二层肌肤,也可以是另外一些类似操纵杆的用户界面,”机器人专家Kaspar Althoefer说。


而哈佛开发的装有执行器的触觉接收手套又是另外一回事。受生物学启发的Soft Exosuit是由灵活的功能性纺织品制成,用来模仿腿部肌肉和跟腱。 这副手套装有一个低功耗的微处理器和一个实时监控设备张力的网络传感器。 机器人专家Nanayakkara说,戴上这副手套,人们可以完美地与世界另一端的人握手。


而若有人想要摸木乃伊怎么办?伦敦维多利亚和艾伯特博物馆刚刚递交了一份资金投标,用来开发触觉手套触摸博物馆藏品的功能。“人们马上就能用他们的双手触摸到我们的藏品了,即使有些藏品被深度储藏,抑或触摸者身处另一个国家,都不是问题。这很令人兴奋。”博物馆的研究主管Bill Sherman说。


但是把这些零散的碎片拼凑在一起还需数年。或用Dohler的话来说,“从传送信息的互联网转变为传送技能的互联网。”5G会在5-8年内为我们所用。合适的传感器呢?Oddo说大概要10年。具有触觉反馈功能的智能手套或制服呢?Nanayakkara说会需要更久的时间来实现。


有一件事可以肯定,Dohler和他来自全球的研究伙伴们终将闭合数据周期,创造触觉互联网。届时不论病人还是亚洲的亿万富豪都会欣然得到所需的服务。


原文发布时间为:2015-08-08

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