Прямо на кончиках пальцев: цифровое прикосновение
Для многих возможность видеть и слышать наших родных, друзей и коллег благодаря цифровым устройствам, таким как мобильные телефоны и видеозвонки, уже давно стала реальностью — и никогда не была настолько повсеместной, как во время пандемии. Но однажды, возможно, мы также сможем протянуть руку и прикоснуться к человеку, находящемуся за много миль от нас.
Исследователь из Центра IoT и телекоммуникаций Сиднейского университета, доктор Чжанвэй Хоу, достиг больших успехов в области тактильного интернета, разрабатывая метод связи с низкой задержкой — такой, что уменьшит задержки при передаче данных – и однажды, как он надеется, позволит пользователям ощущать прикосновения через интернет.
«Мы с коллегами разрабатываем технологию связи с низкой задержкой, которая, как мы надеемся, приблизит нас к разработке метода, позволяющего географически разделенным семьям «прикоснуться» через Интернет», — сказал доктор Хоу, специалист в области электротехники и информационной инженерии.
Как это работает?
Чтобы человек мог прикоснуться к чему-то или кому-то удаленно с помощью Тактильного Интернета, пользователь должен надеть высокочувствительную перчатку или другой тип тактильного устройства, которое может воспроизводить чувство прикосновения и передавать это ощущение пользователю. На другом конце исполнительное устройство, например, робот-аватар, будет имитировать движения человека-оператора и формировать обратную связь с помощью тактильных датчиков.
«Тактильный Интернет может иметь и более перспективные применения, такие как помощь потребителям в ощущении ткани при совершении покупок в Интернете, проведение аварийного ремонта заводской автоматики, удаленной диагностики состояния здоровья пациента или даже проведение ремонта космической инфраструктуры с Земли», — говорит доктор Хоу.
Постановка задачи
Доктор Хоу и его сотрудники, включая отмеченного наградами эксперта в области IoT, профессора Бранку Вучетич, разрабатывают новый метод, включающий алгоритмы, чтобы добиться нулевой задержки для тактильного Интернета.
«Тактильная связь и сенсорные приложения будут в центре технологий 6G и «индустрии 5.0″, которые основаны на технологиях следующего поколения, направленных на улучшение взаимодействия и сотрудничества между человечеством и машинами. Для достижения этой цели наша технология использует глубокое обучение для повышения надежности и снижения задержки для оптимизации коммуникаций», — говорит профессор Вучетич.
Передача ощущений прикосновения из одного места в другое требует сверхнизкой задержки и сверхвысокой надежности. Латентность, в вычислительной информационной электротехнике, — это задержка между действием пользователя и временем, которое требуется для его передачи или воспроизведения.
«Нынешний Интернет в основном поддерживает передачу визуальных и звуковых медиа. Для работы тактильного интернета нам необходимо уменьшить задержку и увеличить точность, чтобы не было ощутимой задержки», — говорит доктор Хоу.
«В качестве примера можно привести человеческую биологию: если рука человека дотрагивается до чего-либо, то прикосновение не вызывает ощутимой задержки при передаче информации в мозг, что означает для нас мгновенное ощущение. Чтобы тактильный интернет работал, нам нужно уменьшить задержку и увеличить точность, чтобы не было явной задержки», — сказал он.
«Хотя технология 5G обеспечивает сверхнадежную связь с низкой задержкой для сетей радиодоступа, для передачи данных на большие расстояния, для Тактильного Интернета основным узким местом является скорость света, которая известна как «верхний предел скорости», то есть ничто не может путешествовать быстрее света».
«Световые или радиочастотные сигналы могут пройти 200 километров в волокне или 300 километров в воздухе за каждую 1 миллисекунду. Это, в свою очередь означает, что если расстояние больше указанных значений, то задержка распространения также превышает 1 миллисекунду», — сказал он.
Личный мотив
В октябре 2020 года доктор Хоу и его жена впервые стали родителями маленького мальчика, но поскольку родители доктора Хоу живут в Китае, из-за строгих пограничных ограничений они до сих пор не смогли лично познакомиться со своим внуком.
«Из-за запретов на поездки по всему миру и закрытых границ мои родители в Китае никогда не имели возможности обнять или подержать на руках своего единственного внука, что было тяжело для всех нас», — сказал доктор Хоу.
«Хотя наша семья общается по видеосвязи и мы регулярно присылаем моим родителям фотографии нашего сына, больше всего на свете они хотят потискать его пухлые ручки и убаюкать его во сне».
«Мы надеемся, что мои родители скоро смогут встретиться со своим внуком, но в будущем мы надеемся, что наше исследование поможет создать жизнеспособный тактильный Интернет, который позволит семьям обниматься, а коллегам пожимать друг другу руки, будучи географически разделенными».
Интересно, скоро ли эта технология войдет в повсеместное использование? Когда настанет этот день, станет намного проще поддерживать .contact