觸覺互聯網將如何帶來物聯網(IoT)的新時代

今天，互聯網就是一切!它的創建是為了在全球范圍內提供可互操作的通信，以實現無與倫比的多媒體和數據內容交換。此外，它還從2G發展到3G，然后從4G發展到現在的5G，同時推動了技術創新。5G不僅是一種技術或無線升級，也將我們引領到一個加速和顛覆性變革的世界。在推動了物聯網(IoT)的發展，推動了一個新的工業時代——工業4.0，它現在正在為觸覺互聯網鋪平道路。雖然物聯網通過各種互聯網設備推動了自動化，但觸感互聯網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大學的格哈德·費特維斯教授在2014年初發明的。同年8月，國際電信聯盟(ITU)將觸覺互聯網定義為具有低延遲、極短傳輸、高可用性、高可靠性和高安全性的互聯網網絡。它將依賴于云計算的接近性(移動邊緣云)和虛擬或增強現實的感官和觸覺控制。埃森哲在2018年題為“普及網絡支持的觸覺互聯網”的論文中說，觸覺互聯網將實現與真實和虛擬物體的遠程、實時物理交互，創造一種雙向互動體驗，現實世界和虛擬世界的界限將模糊。

觸覺互聯網將采用5G的URLLC(超可靠低延遲通信)功能，為用戶提供超高速互聯網連接，從而實現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和驅動機器人。隨著高速互聯網連接可用性的提高，其低延遲特性將引導增強的人機交互，并可實時傳輸到世界的另一端。觸覺效果數據的所有格式(波形、頻率、長度等)都托管在遠程服務器上。由于物聯網已經提供了連通性，在線訪問這些數據，在不依賴內部存儲空間的情況下，可以實現詳細的觸覺效果。這項技術的倡導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域建立它。ITU提到，觸覺互聯網甚至可以通過提供“共享觸覺虛擬環境”所需的低延遲通信而受益于VR，在這種環境中，多個用戶通過虛擬現實仿真進行物理耦合，以執行需要精細運動技能的任務。

為什么是5G?

雖然5G提供了高速連接、更快的數據上傳和下載速度、更大的帶寬和更穩定的連接，但它也擁有特定的特性和功能，可以滿足觸覺互聯網的先決條件。1毫秒的端到端延遲是觸覺通信的必要條件。根據國際電聯的說法，為了使技術系統與人類與環境的互動相匹配，我們的自然反應時間設定了技術規范必須達到的目標。

接下來，對于要執行的關鍵任務，如臨場感機器人、遠程手術，中斷時間不應每年增加一秒。還需要足夠的容量來允許大量設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容和數據傳輸的底層網絡基礎設施。得益于內容緩存，edge將進一步允許高效處理用戶附近的許多設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，而且與其他現有網絡技術相比，它共享數據的速度更快。因此，5G將支撐觸覺互聯網。

應用

觸覺互聯網將帶來大量新的應用、產品和服務。其中包括：

• 電子商務4.0：由觸覺互聯網驅動的高質量觸覺反饋將徹底改變電子商務行業。使用觸覺數據可以復制出客戶想要的確切紋理，這些紋理將可以在網站服務器或應用程序上找到，即他想購買的衣服。這些數據將通過5G互聯網連接實時發送到他的設備。

• 智能電網：當許多分散的能源供應商以不受控制的方式向電網注入電力時，目前的電網無法保證穩定可靠的電力供應。智能電網分配產生的能量，避免容量過大，并確保電力供應的穩定性——所有這些活動都需要低延遲。觸覺互聯網將有助于解決智能電網的低延遲問題。它還可以動態激活和停用本地發電和消耗，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生。

• 醫療保健：醫療保健行業通常圍繞醫生和醫院的位置展開。觸覺互聯網將有助于隨時隨地提供醫療服務。這些服務包括遠程診斷、遠程手術和遠程康復。使用遠程機器人，遠程手術和遠程手術將減少前往外科醫生的費用。外科醫生使用的遙控機器人的反應時間與外科醫生相似。即使是在患者家中進行遠程康復治療，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：觸覺互聯網具有改善殘疾人生活的潛力。雖然遠程康復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新速度，在盲文智能手機中，發射器會產生“凸點”，可以在幾秒鐘內感知和改變。