觸摸遠隔重洋的你解密觸覺互聯網

技術宅

知識掃盲——認識觸覺互聯網

觸覺互聯網，顧名思義就是可以感受觸覺的互聯網。平時我們借助互聯網可以傳輸語音、視頻這類文件進行遠程交流，這些就類似語音視頻互聯網，而觸覺互聯網則是傳輸觸覺數據的一種交流方式，通過傳輸觸覺實現彼此更高層次的遠程交流。以前音視頻無法實現類似見面握手這類觸覺效果，而現在基于高速寬帶存在的觸覺互聯網則可以讓網上的會面如親臨實境（圖1）。

遠程觸摸的背后

那么這種遠程觸覺效果到底是怎么樣實現的？了解虛擬現實設備的朋友都知道，通過這種設備我們可以獲得極度真實的虛擬觸覺體驗，比如各種虛擬的點擊可以獲得真實的觸覺反饋。觸覺互聯網的原理與之類似，不過因為是遠程觸覺，它還要借助高速寬帶實現觸覺數據的傳輸。

因為觸覺是抽象感官的數據，要實現其觸覺捕捉，我們首先要實現觸覺數據化的轉化操作，也就是說傳輸到遠程的觸覺數據先要在本地捕捉生成，并且可以被電腦識別。大家知道，通過視頻捕捉、語音錄制等工具，我們可以很輕松地生成多媒體數據。同樣的要實現遠程觸覺，我們也需要對觸覺數據進行捕捉。視覺捕捉大多是通過傳感器實現的，比如要讓用戶有握手的觸覺，我們就可以通過傳感器捕捉這種觸覺。這樣當用戶的手和傳感器“握手”連接的時候，傳感器就會捕捉到握手數據，同時將它轉化為電腦可以識別的數字化數據，這樣這個握手行為就轉化為電腦數據了，類似我們使用錄音軟件，將人的語音輸入轉化為語音數據（圖2）。

完成本地數據的采集后，這些數據就可以通過互聯網進行傳輸。不過觸覺數據和常規的文本、視頻數據不同，它的數據量要比這些文件多得多。比如一個簡單的握手操作，因為需要獲得類似真實握手的感覺，傳感器需要獲取手掌整個觸覺的所有數據，包括力度、所有接觸點、關節彎曲度等，這些數據轉化為電腦可識別的二進制數據后就變得非常龐大，而且這種觸覺需要讓對方實時感受到，因此要將這些數據在網絡傳輸就必須借助高速的網絡。5G的無線網絡最高的速度可以達到每秒10GB，只有這種高速寬帶才有可能實現觸覺數據的傳輸和不延遲（圖3）。

遠程用戶接收到觸覺數據后需要進行解碼，這樣用戶才能獲得觸覺感覺。這個解碼操作就類似收到對方QQ發來的視頻數據，通過本地電腦的視頻解碼器才能進行播放。觸覺數據的解碼同樣需要解碼以后才能讓我們有握手的觸覺體驗。解碼也是借助傳感器實現，當我們在電腦上接收到遠程發來的觸覺數據后，通過本地傳感器將數據解碼。比如可以通過特制的觸覺手套，這樣電腦在收到對方發來的握手數據并解碼后，我們通過觸覺手套就可以實時獲得對方的握手感覺，同樣的我們的握手數據也會通過高速網絡傳輸到對方的電腦上并進行解碼，從而實現觸覺的遠程傳輸和體驗（圖4）。

不僅僅是觸覺——觸覺互聯網改變生活

觸覺互聯網可以實現遠程觸摸感覺，這樣原來我們日常生活中需要觸摸才能實現的操作，通過電腦+高速寬帶就可以輕松實現。這種技術的出現必然會給我們的生活帶來更多的便利。

原來很多需要觸摸才能學好的技能如學習鋼琴，傳統的方法是在老師的指點下觸控按鍵學習。隨著觸覺互聯網的普及后，現在遠在千里之外的老師就可以給我們現場效果般的指點。因為通過傳感器，我們的按擊效果可以同步實時傳輸到遠程老師的電腦上，同樣遠程老師正確的指法點擊也可以讓我們實時感覺到。觸覺互聯網讓各種技能性遠程學習變得更為便利，徹底突破原來的地域限制。

對于商家而言，這種遠程觸摸體驗也可以讓我們獲得更好的購物體驗。比如出售的是一些需要觸摸才能獲得更好體驗的商品如一些衣服，只有觸摸后才能感覺布料材質的好壞。現在觸覺互聯網的普及后，購買這些衣服就可以“先摸”后買，再也不怕買到看上去款式新穎，但是材質卻一塌糊涂的衣服了。

觸覺互聯網的起源

觸覺互聯網（Tactile Internet）一詞最先為德國德累斯頓技術大學教授Gerhard Fettweis所提出。Gerhard教授和他的團隊早在2012年便開始思考如何實時遠程觸控機器人了。因為機器人的控制除了復雜的指令控制外，通過觸摸控制可以獲得更好的操控效果。如通過點擊機器人某一部位的傳感器傳輸指令，這樣不僅操作更簡單，而且也便于機器人更精準的接收。不過觸覺互聯網需要傳輸海量數據，所以也只有5G網絡的高傳輸速度才能讓它變為可能。英國科學家Dohler對觸覺互聯網進行了更深一步的研究，他在巴塞羅那召開的世界移動通信大會上作了相關演講，“觸覺互聯網”迅速成為熱詞。之后瑞典通訊業巨頭愛立信和三星也相繼投入重金進行研究，使之逐漸成為當今遠程觸控的熱門科技。