人們的視聽需求藉由網際網路得到滿足。如果網際網路能夠滿足人們的另一種需求——觸覺，那將是什麼樣的體驗？
作者 | Catherine Ellis
翻譯 | 劉志勇編輯 | 小昭
隨著 5G 技術的誕生與普及，科學家們正開始構建觸覺網際網路。觸覺網際網路的概念由德國德勒斯登技術大學教授 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。
利用比特和字節構建的數據網絡精確傳遞等同於人類觸覺的感受。而自從 Mischa Dohler 在巴塞隆納召開的世界移動通信大會上作了演講。
觸覺網際網路迅速成為了那次會議的熱詞。
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Lead
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但要讓觸覺網際網路變成現實，數據傳輸速率無論如何也要變得更快才有望實現，而 5G 為觸覺網際網路的誕生帶來基礎。觸覺網際網路的實現極具挑戰性，但研究人員和公司已經對其產生了濃厚的興趣。
觸覺網際網路因 5G 而生。我相信， 5G 所帶來的超低時延、超大帶寬和海量連接將與觸覺網際網路一起改變世界。讓我們看看 Catherine Ellis 為我們帶來的科普文章。
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01
有了 5G ，我們就可以超越音頻和視頻，通過觸摸進行交流
5G 是下一代移動網際網路連接技術。它提供的速度比當前 4G 網絡要快 10 倍，甚至 20 倍，具有更快的數據上傳和下載速度、更大的帶寬和更穩定的連接。這將使我們能夠更快地使用行動裝置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。
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02
什麼是觸覺網際網路？
觸覺網際網路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，因為所需的數據量極其龐大，而且還需要超低延遲的連接來進行實時交互。
觸覺網際網路有潛力使增強現實和虛擬實境更具沉浸感，幫助遠程操作的機器變得更加精確，在醫療保健領域開闢了新的途徑，並在教育領域提供了新的機會——而這僅僅是開始。
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03
觸覺網際網路是如何工作的？
觸覺網際網路面臨的最大挑戰之一，是在沒有物理表面的情況下，給皮膚創造壓力感。有幾種方法可以實現這一點，其中最有前途的方法是緊密聚焦聲波（tightly focused sound waves）。
英國 UltraHaptics 公司開發了一種利用超聲波在空中產生觸覺反饋的系統。它的硬體配有超聲波換能器（微型高頻揚聲器），這些換能器可單獨控制，在皮膚上創造不同的感覺。
如果你想像不出來是什麼樣子，那請你想像一下在一場音樂會上，通過身體感受低音是什麼感覺。
這些傳感器與一個深度相機配對，允許系統軟體檢測你手部位置並做出相應的反應。屏幕或虛擬實境頭盔可以提供伴隨的視覺和音頻，使虛擬物體具有觸覺。
Microsoft 正在開發另一種觸覺反饋形式，它使用空氣漩渦環（air vortex rings，也就是空氣炮）。與 UltraHaptics 的技術一樣，硬體類似於揚聲器的振膜。但在這種情況下，空氣被推入一個小孔，變成一個集中的環，可以使 4 英寸的解析度移動 8.2 英尺遠，雖然遠不如超聲波系統那麼精確，但勝在距離更遠。
增強現實技術已經在設計和工程領域有了發展的跡象，觸覺網際網路將使工人能夠更直接地與他們創作互動，虛擬對象會讓人感覺更穩定。再加上 5G 的超低延遲，對用戶來說，那些曾經感覺不到連接的控制將變得觸手可及。
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04
觸覺網際網路要怎麼用？
觸覺網際網路的首批用途之一無疑是遊戲方面，讓玩家感受到他們與之互動的虛擬環境，但它也有著更廣泛的潛力。
觸覺網際網路最重要的應用之一是醫學。一旦 5G 得到普及，偏遠地區的人們就可以獲得過去需要數小時旅程才能獲得的醫療服務，包括遠程實時諮詢。但由於有了觸覺網際網路，通過遠程操作機器人進行治療也將成為可能。
得益於 5G 技術，不僅可以遠程控制機器人，醫生還能接收到觸覺反饋，幫助他們進行更精確的工作。
例如，觸覺網際網路可以使外科醫生感受到遠程遙控手術刀施加的壓力，或者讓骨科醫生操縱關節幫助病人從損傷中恢復。
由 5G技術驅動的觸覺網際網路也有望改善殘疾人的生活。到目前為止，盲文智慧型手機的發展鮮有超越概念圖紙的時候。因為創建一個可以動態地改變形狀、重現必要的凸起點圖案的表面非常困難。有了觸覺網際網路的觸覺技術，盲文通信將會變得容易得多，因為發射器產生的「凸起」可以讓盲人感覺到，並能夠在幾秒鐘內改變。
結合增強現實，觸覺網際網路也將在工業中得到應用。對於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 這樣的公司已經在試驗應用 Microsoft Holoens 和 Google Glass，以幫助在生產線上進行複雜的裝配，並增加了觸覺的反饋，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，並使其與工人視野中的指令交互更加簡單容易。
對汽車製造商而言，觸覺網際網路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後才能普及，而且，帶有大觸控螢幕的的信息娛樂系統的普及意味著現代汽車充滿了潛在的幹擾。有了觸覺網際網路，司機只需觸摸就可以與車內系統進行交互，而無需低頭查看顯示器和控制器。
觸覺網際網路帶來了幾乎無數種的可能性。試想如果一個任務目前涉及通過音頻或視頻進行通信，那麼觸覺網際網路可以增加另一層交互。
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05
觸覺網際網路什麼時候能夠實現？
Microsoft 的漩渦環系統仍處於試驗階段，但 UltraHaptics 的超聲波技術已經商業化，可作為開。發套件供任何對觸覺網際網路感興趣的人們使用。目前，大多數應用程式都涉及到公共空間中的遊戲。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 將以更高的質量、更流暢、更逼真的視聽效果來改變虛擬實境，多虧了觸覺網際網路，你不僅能夠看到、聽到虛擬世界，還能感受到它。
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