5G通信将给机器人带来怎样的颠覆？

在巴塞罗那举办的世界移动通信大会（MWC）上，韩国公司SK电讯和三星都展出了他们最新的5G高速通信技术，这是在未来五年内即将推出的无线通信标准。它被认为是出了电力、燃气和水之外的“第四大资源”，因为它可能对我们的商业、工业和日常生活产生不可估量的影响，当然，也包括机器人产业。5G通信带来的“触觉互联网”，不仅能让我们通过远程呈现机器人去看三山五岳，更可以触摸或感觉当地的土地、树木，甚至是人。

5G通信技术的亮点

庞大的带宽——现有4G网络的数据传输速度（理论上）可达到1Gps，而随着5G时代的到来，这一数字可能要乘以10，数据传输速率峰值可达到10Gps。在MWC上展出的5G网络的下载速度峰值已经能达到7.55Gps。 超低延时——延时是数据包到达目的地需要花费的时间：也就是说，指令发送和接收之间所需的时间。5G网络的延时将降低到1毫秒，4G网络的延时大概是50毫秒。这就意味着，即使隔着很远的距离，任何设备都能进行远程实时控制。 2020年推出——SK电讯计划在2018年开始测试其新的5G技术，也就是韩国举行冬奥会的。到2020年，5G网络将可以正式商用。

ARIS分析

标准仍未出台——5G估计是3G和4G网络的最终演变，除此之外，对于它如何发挥作用，目前还没有清晰的思考，因为它的标准还没制定出来。这些标准的两个愿景共同存在，第一，我们可以称之为世代，在带宽和延时等特性的变化幅度上就可以区分出来，另一个是新技术可以提供的服务，把5G是为现有技术的整合，它将提高网络的覆盖范围，提供始终在线的可靠性，允许大量增加可连接设备。第二点提到的部分服务，现有的技术已经能够提供，低于1毫秒的延时和超过1Gps的带宽意味着巨大的技术进步，网络技术能满足其中一个或多个条件的，现在称之为5G。 万物互联将成为现实——未来，5G会成为万物互联（Internet of Everything，IoE）、M2M通信和工业4.0概念的核心。超低延时的无线连接将使指数级增长的设备连接到云成为可能，实现实时连接、通信和操作，可以涵盖国内的所有工业领域和公共服务。到2025年，可能有1000亿设备连接到云上，包括包括各类智能终端、工业机械、车辆、机器人和可穿戴设备。根据GSM协会的信息，最大的通讯公司预计未来五年内在这一领域的投资达到1.7万亿美元。但是，这些投资的大部分将用于4G网络的基础设施完善，目前许多国家尚未完全解决。就其本身而言，5G的发展也需要在适应和建设基础设施、天线建设和采用先进技术上进行大量投资。 机器人远程操控——在MWC的SK电讯展台，一个人形机器人在实时模仿一个装备了外骨骼作为人机界面的人的动作。根据公司内部资料显示，通过外骨骼控制机器人本身并不是一个新东西，但5G网络允许这一切发生在最远1公里范围内。5G能提供设备的远程遥控并直接感知他们的反应，可以在所有机器人领域找到不同的应用，包括在工业上和在专业服务上，尤其是陆地、空中和水下移动机器人的操控。我们预计它将给农业、检测和监控服务、医疗保健及安全和国防领域带来重大影响。此发展不仅能克服移动和远程通信障碍的挑战，还能显著增强机器人自身的认知能力；那就是说，通过智能云系统，他们具有超快捕捉、通信和处理请求信息的响应能力，以及学习能力。 “触觉互联网”——“触觉互联网”是指用触觉来远程控制机器人系统，但近年来也引入了能通过网络来传输触觉的想法。如果说，到目前为止，互联网让我们能实现远距离“看和听”，未来，它将让我们也能“触摸和感觉”。5G通信向互联网传递触觉又迈进了一步，但要真正做到这一点，还需要复杂的编码系统和解码触觉，并且有传感器能接收另一端传递过来的感觉。来自意大利比萨圣安娜高等学校和伦敦国王学院的研究人员正在试验微型传感器，它们被混入柔软的人工织物时，能模拟手指的感觉，所以能够识别触觉刺激的强度和性质。然后，这些数据通过云传输到接收端，接收端有一个带微型驱动器的触觉屏幕或手套，将作用于人的指尖接收数据，因此可以再现原始触摸感觉。5G通信将让这发生在同时，没有时间延迟，给人的感觉是人直接通过互联网触摸。这一技术将在未来10到15年内变成现实。 迈向更真实的临场感 ——5G、触觉互联网和虚拟增强现实技术相结合，也会改变所谓的远程呈现机器人所能提供的经验，就目前而言，它还相当贫乏。我们也许可以适当配备传感织物或手套来实时触摸或感受世界上任何地方的人或物，这就为许多应用提供了机会，将为我们的远距离通信创造了新方式，并为我们创造新服务，或改进现有的服务。在专业领域，英国巴斯大学的最近一项研究展示了为什么握手是酝酿人与人之间合作和信任的一个关键因素。通过虚拟手段，通过配备有必要的触觉传感器的机器人，即使是无法见面的远距离“握手”，也能达到跟面对面握手一样的效果。