Тактильный интернет
Tactile Internet

Термин «тактильный интернет» был предложен в Дрезденском техническом университете. Тактильный интернет является следующей ступенью развития Интернета вещей, предполагающей передачу не только звуковых и видео данных, но и эквивалент человеческих прикосновений. Соответственно реализация данной идеи требует построения новых сетей, обеспечивающих подключение гораздо большего количества устройств и минимальные задержки. Такой сетью является сеть 5G. Планируется, что сети 5G введутся в эксплуатацию в 2019-2025 годах.

Технические характеристики

Реализация тактильного интернета включает в себя приложения из различных областей:

• робототехника,
• электроника,
• виртуальная реальность,
• дополненная реальность,
• искусственный интеллект и др.

Характеристики сети:

• Нулевые задержки – задержки менее 1 мс;

• Надежность – для выполнения критических задач (например, удаленная операция) недопустимы потери в сети, отказ оборудования и т.д.;

• Высокая скорость передачи данных – более 10 Гбит/с;

• Высокая плотность сети – поддержка подключения более 100 устройств на 1 кв.м.

Для воспроизведения ощущений предполагается наличие каких-либо устройств, находящихся в контакте с получателем, например, одежда (футболки, джемпера, брюки), аксессуары (перчатки), обувь, головные уборы, экзоскелеты или специальные устройства, представляемые собой тактильные дисплеи с крошечными приводами, которые приводят в движение подвижные элементы (иглы, штырьки).

Области применения

В электронной торговле – возможность потрогать и возможно примерить одежду или любой другой товар перед покупкой. Возможность потрогать древние экспонаты в музеях и на выставках, находящиеся в специальных контейнерах для защиты от внешнего микроклимата.

Передача прикосновений (например, удары, выстрелы, столкновения и т.д.) в видеоиграх или просмотре фильмов.

В области здравоохранения – это возможность удаленно проводить операции, осмотр пациентов, возможность прикоснутся к больным находящимся в реанимации или младенцам в инкубаторе.

В промышленности – удаленное обслуживание оборудования, например, ремонт нестандартного устройства или машины.

Дистанционное образование (например, обучение игре на музыкальных инструментах или живописи).

2023: Шестое поколение связи сделает доступным тактильный интернет

В мобильных сетях шестого поколения (6G) должно произойти улучшение характеристик в 10−100 раз по сравнению с сетями 5G. В частности, станет возможным голографическое присутствие, которое позволит удаленным пользователям присутствовать в визуализированном пространстве. Как следствие, появится тактильный интернет. Такой информацией 3 октября 2023 года с TAdviser поделились в пресс-службе депутата ГосДумы РФ Антона Немкина со ссылкой на слова специалистов Научно-технического центра ФГУП ГРЧЦ. Подробнее здесь.

2018: Внедрение датчиков в мягкие роботизированные структуры

На 2018 год ученые работают над созданием искусственного прикосновения путем внедрения датчиков в мягкие роботизированные структуры и наиболее чувствительных сенсорных датчиков. В это время датчики уже умеют воспроизводить силу и характер касания, различают различные материалы: металл, дерево, текстиль и т.д.

2017: Создание предсказательных движков для ускорения передачи данных

К январю 2017 года уже созданы «тактильные кодеки», по аналогии со звуковыми и видео-кодеками. Здесь возникает одна проблема: нужно передавать не только действие, но и противодействие предмета, на который действие направлено, причем очень быстро, в пределах тысячных долей секунды. И именно сеть 5G с её невероятным, по сравнению с сетями 4G, все ещё имеющими заметную задержку, быстродействием способна обеспечить такую мгновенную реакцию, однако, лишь в довольно ограниченных пространственных пределах. Даже свет, самое быстрое, что есть в природе, способен за 1 мс преодолеть лишь 50 км.

Как же, например, квалифицированный хирург из Санкт-Петербурга будет делать удалённую операцию для пациента в Анадыре? Задержка сигнала в этом случае может составить несколько десятков и даже сотен миллисекунд. Ведь сложная операция требует мгновенной реакции хирурга на малейшие изменения в оперируемом органе человеческого тела! И если задержка составит ощутимую величину (например, человеческий слух распознает задержку более 50 мс), последствия могут быть необратимыми. Однако, был найден выход и из этого тупика. Дело в том, что все наши действия, движения весьма и весьма похожи, и склонны к многократному повторению, что объясняется ограничениями анатомии тела человека. Поэтому, можно создать программно-аппаратные «предсказательные движки» (Predictive engine), которые по начальному положению руки и едва начавшемуся движению вычисляют, каким будет дальнейшее движение, и примерно в какой точке оно завершится. Кроме того, можно передавать не все пространственные координаты руки или инструмента, а только лишь их изменения. Все это значительно повышает быстроту передачи действия и реакции.

Здесь мы видим, зачем нужна плотно распределённая сетевая ткань (fаbric) в 5G, которая обеспечивает не только сетевые, но и вычислительные ресурсы по всему пространству сети. Ведь, если predictive engine на стороне исполнения будет находиться не в Анадыре, а скажем, лишь в Новосибирске, то пользы от такого движка в этом применении будет мало^[1].

2012: Старт работ по созданию систем передачи ощущений

Работы по созданию роботизированных систем, способных удаленно передавать ощущения начались в 2012 году^[2].

Примечания