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第二节
网络对虚拟现实行业的影响

一、5G时代到来

早在古代,人们就利用烽火、鸽子等手段来传递信号,以达到人与人之间互相传递信息的目的。迄今为止,人类总是会用不同的手段把信息传得更远。因为,信息的传递速度和信息本身同样重要。时代在不断发展,通信的速度亦不能落后。

第一代通信技术属于模拟通信时代,20世纪60年代,美国贝尔实验室等研究机构提出了移动蜂窝系统的概念和理论;之后,欧美国家和日本都相继启动了第一代通信网络的研发。通过一系列的调制声音源信号,把信息传输给接收方进行调制解调,还原成为音源信号进行接收,这个阶段是蜂窝移动通信的开创起点。它面世后就受到了热烈的追捧。“G”是generation,是“代”的意思。1G即是first generation的缩写,故“第一代移动通信技术”简称为1G。但是,1G网络在技术上只支持语音传输,属于“傻白甜”式的通信技术,它具有诸多弊端和限制。例如,抗干扰性差,容易出现网络异常等情况,而且极度不稳定,容量系统低。

第二代通信技术是由模拟信号转变为数字信号。大家都知道数字信号是由数字0和1组成,在模拟信号基础上,进行采样、编码得到的,在时间维度和信号幅度上进行体现。这时数字通信的抗干扰程度、加密手段都要比第一代的模拟通信强很多,在GSM上又采用了时分多址的方式来提升信道容量和质量。

第三代通信技术是支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。2000年,国际电信联盟正式公布该技术,在语音和短信的基础上,增加了数据通信,手机可以连接网络,就是大家都熟知的3G时代。2008年,我国才开始普及3G,更多人使用手机上网,互联网企业迅速崛起。随着生活、办公、游戏等多种方式的变化,人们逐渐认识到网络数据带来的好处。

第四代通信技术是集3G与WLAN于一体并能传输高质量视频图像且图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术。4G的网络传输速度可以高于3G十几倍、几十倍。2013年12月,工业和信息化部正式发布4G牌照,宣告我国通信业进入4G时代。高清视频通话、文件快速传输等可以满足人们对于网络的大部分需求。4G不再局限于通信行业,还适用于教育、医疗、交通、金融行业,各方网络组成一个清晰、完整的网络体系。这时的虚拟现实开始逐渐“蓄力待发”,各种技术开始碰撞融合,逐渐开拓市场。

2016年1月7日,工业和信息化部的“5G技术研发试验”正式启动。中国三大通信运营商于2018年迈出5G商用的第一步,并力争在2020年实现5G的大规模商用。2018年6月26日,中国联通表示在2019年进行5G试商用。2018年12月10日,工业和信息化部公布向中国电信、中国移动、中国联通发布5G系统中低频段试验频率使用许可。2019年1月24日,华为发布5G基带芯片。2019年1月,中国移动发布第一个5G宣传片,让大家清晰地看到5G到来之后我们生活的场景。2019年2月18日,上海虹桥火车站正式启动5G网络建设。2019年6月6日,工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。中国正式进入5G商用元年。

第五代通信技术,全称是第五代移动电话行动通信标准,简称“5G”。5G的理论速率可以达到每秒10G,特点是低时延、高可靠、高密度。它的下载速度能够达到1.25GB/s,这意味着下载一部8GB的高清电影只需要6秒。随着5G网络的集成,中国移动、中国联通、中国电信都在尝试VR数据包的开发。5G时代的到来也将为虚拟现实行业带来更多机遇和挑战。5G的网络速度在4G的基础上又高出了百倍,同时万物互联、人工智能、大数据、区块链等也在不断试水,移动互联网技术和物联网技术的需求也更加明显。用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(URD)节目的时代正向我们走来。以5G产业目前的发展速度,VR有望成为5G的首选业务,它会像互联网一样,进入我们生活的方方面面。尤其是在商用领域,VR技术能为其助力,它能够和任何产业、行业结合在一起,衍生出新的东西和新的体验。对于VR技术来说,这才是它应有的良性发展方向。

普通人对5G的理解大概只是停留在上网速度更快、看视频、玩游戏不卡顿等方面。其实5G到来之后,依托5G新技术实现万物互联将成为可能,我们面临的将是一个万物互联的世界,5G将赋能各垂直行业,我们的生活方式也将发生巨变。简单来说,5G将突破人与人的连接,转变为人与物、物与物的连接。如图1-3、1-4。

图1-3 5G AR创新课堂

图1-4 5G配网保护

沟通领域:超高清视频会议会让连接看得见,如身临现场;在运营商提供的5G网络条件下,云网融合、云端互动、多屏高清、低延时的互通互联都将轻松实现。通过超高清视频会议,人们即使相隔万里,也能无障碍地实现面对面交流沟通。如图1-5。

图1-5 5G超高清视频会议

教育领域:5G云端智能机器人、5G远程教学、5G无人机校园巡逻等新应用都将在校园内实现,学生的人身安全将得到更加全面的保障。如图1-6。

图1-6 VR平安校园

5G的引入会颠覆传统的教育方式,学生在未来将能够随时随地进行视频学习,而不再需要以教室为必备的基础性设施。在线学习的方式也为农村学生提供了更多便利,让教育变得更加公平。如图1-7、1-8。

图1-7 5G远程互动教学

图1-8 济南移动实现首例5G VR远程医疗手术会诊

医疗领域:5G超低时延的网络环境能够实现与医生面对面交流,5G远程医疗能够缓解医疗资源配置失衡,实现“医疗、医药、医保”联动,提高医疗质量,降低医疗成本,改变患者看病难的困境。如图1-8。

交通领域:5G时代,驾车出行将更加智能和便利,汽车会自动控制行驶方向与刹车,司机坐在车里什么都不用干,汽车自己左躲右闪地一路狂奔,高超的驾驶技术远超任何老司机。此外,无人机安防布控、产品质量云端智能检测在5G时代都将变得全方位、无死角。如图1-9、1-10。万物互联,未来已来。

图1-9 5G自动驾驶

图1-10 5G无人机实时数据采集、检测

高带宽、低时延、广覆盖的5G技术将极大地提高数字传输技术,5G技术不仅改变我们的生活,而且推动各行业积极发展。在这样的时代大潮中,我们一直研究的虚拟现实场景将做出哪些贡献呢?其实,相比物联网、自动驾驶、远程医疗等应用,VR是最先受益于5G的一类中端设备,因为在5G时代来临之前,制约虚拟现实的一大瓶颈就是快速大量的数据传输和建模所需要的庞大的计算能力。

二、政策推动VR与5G加速发展

在中国科技发展历程中,政府的扶持对产业的兴盛起着至关重要的作用,尤其是地方政府对科技和经济发展的影响更为深远。北京市新技术产业开发试验区是中关村科技园区的前身,于1988年5月10日经国务院正式批准成立,是我国第一个高新技术产业开发试验区。在中关村诞生了领导中国互联网时代的巨头,比如百度、新浪、搜狐、京东等,创造了无数令人称赞的科技创业佳话。对于VR、AR产业发展来说,政府的支持政策同样至关重要。

事实上,自VR产业在国内蓬勃发展以来,就一直不缺政府的身影。2016年2月22日,中国(南昌)虚拟现实VR产业基地面纱的揭开,打响了全球城市级虚拟现实产业布局的“第一枪”。时任南昌市市长郭安曾表示,南昌市将启动全球首个城市级虚拟现实产业规划,南昌有机遇、有信心、有支撑推动虚拟现实产业在南昌生根发芽,并打造千亿级VR产业。

福州紧随其后,在2016年2月27日宣布打造中国福建VR产业基地,不久后《关于促进VR产业加快发展的十条措施》即出台。其实,除了南昌和福州外,当时国内的三大VR产业基地相继成立,分别为济南VR产业基地、中国西部虚拟现实产业园(成都)和青岛VR、AR产业创新创业孵化基地,这些都是在政府的扶持下建立起来的。这些产业基地在良好的运作下将会形成庞大的产业链,深刻影响当地的经济和文化。

《工业和信息化部关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》(以下简称《意见》)于2018年12月25日公布,该《意见》提出,到2025年,我国虚拟现实产业的整体实力要进入全球前列。5G商用近在咫尺,与5G关系密切的VR行业也将迎来新的生机。未来,5G将和云技术合力改变移动业务的发展趋势,呈现出智终端、宽管道、云应用的大趋势。VR作为业界普遍看好的5G首批典型应用,其应用场景和业务范围将会被拓宽,产业也将会得到规模化发展。

从技术上看,5G的高速率、大带宽、低延时会在很大程度上优化VR体验,使内容形态多样化。比如,5G时代的到来让高清晰度、高码率的全景直播成为可能,5G网络可实现上行单用户体验速率达100fbps以上,空口时延100微秒,这将会使VR直播更加流畅、更加清晰,让用户体验时的眩晕感大大降低。2019年全国“两会”就是利用5G网络的超高带宽和网速来实现虚拟现实现场直播的。在新闻中心,主持人只要戴上现场提供的VR一体机,连接上5G网络,就能实时收到人民大会堂传回的“两会”报道。特别是通过安装在人民大会堂部长通道的5G网络和VR高清摄像头,就能让主持人通过VR眼镜实时观看到记者对部长们的采访直播。5G技术由此衍生出一种新的商业模式Cloud VR。Cloud VR也称“云VR”,是一种全新的商业模式,利用5G的高速网络让Cloud VR从本地走向云端,而在此之前只有少数高投入才能获取高性能多媒体VR内容。对于数据存储、处理能力的巨大需求,往往需由高级别PC端或经特殊改造的物理网络来实现。

目前,大多数VR应用还依赖于头盔或其他设备才能完成复杂的技术处理,而技术需求对以头盔为代表的设备又有种种限制,使设备的可移动性大打折扣。与国外行业巨头相比,国内企业无论是在技术、积累和规模上都存在一定差距。VR、AR技术是新一代人工智能领域的重要组成部分,是新型显示技术、人机交互技术和互联网技术等多种前沿技术的综合性技术,是新一代信息技术的集大成者,被列入强化实施创新驱动发展的国家战略。

国家为此出台了一系列的扶持政策:《国家创新驱动发展战略纲要》《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”现代服务业科技创新专项规划》。2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确指出,要研究开发VR、AR融合创新技术,结合新时期国家战略和经济社会发展需求,加快推进现代服务业发展。工业和信息化部为贯彻落实《国务院办公厅关于加快应急产业发展的意见》和《国家突发事件应急体系建设“十三五”“规划》等要求,印发《应急产业培育与发展行动计划(2017—2019年)》,鼓励将VR、AR用于灾害救援等应急产业。科技部、发展改革委等六部委联合印发的《“十三五”健康产业科技创新专项规划》明确提出:重点开发VR康复系统,加快VR、AR智能医疗技术突破。2019年,工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发《超高清视频产业发展行动计划(2019—2022年)》,提出推动重点产品产业化,如虚拟现实(增强现实)设备等产品普及。科技部、中宣部等六部门印发《关于促进文化和科技深度融合的指导意见》,提出加强文化创作、生产、传播和消费等环节中的关键技术研究,开展文化资源分类与标识、数字化采集与管理、多媒体内容知识化加工处理、VR、AR虚拟制作、基于数据智能的自适配生产、智能创作等文化生产技术研发。2020年,工业和信息化部、民政部等五部门印发《关于促进老年用品产业发展的指导意见》,明确提出:针对老年人功能障碍康复和健康管理需求,加快人工智能、脑科学、虚拟现实、可穿戴等新技术在康复训练及健康促进辅具中的集成应用。

我国各省市也陆续推出了多项与VR相关的利好政策,为VR技术持续发展提供大片沃土。

2016年,北京市发布《关于促进中关村虚拟现实产业创新发展的若干措施》,强调要做到虚拟现实产学研用协同创新,支持各创新主体联合建设共性技术平台。上海市2016年发布《科技创新“十三五”规划》,提出要在人工智能、虚拟现实与增强现实等领域开展技术攻关;2017年发布的《关于创新驱动发展巩固提升实体经济能级的若干意见》中强调,需大力推动大数据、人工智能、虚拟现实、增强现实、微机电系统、卫星导航、增材制造等加快发展。江西省2019年6月发布的《虚拟现实产业发展规划(2019—2023年)的通知》中强调,加强顶层设计和区域协作,统筹规划产业链各环节发展战略,整合资源推进产业特色化集群发展,构建完善VR产业体系;2019年10月发布的《进一步加快虚拟现实产业发展的若干政策措施》中说明培育和发展虚拟现实领域的众创空间、孵化器、加速器等,推动虚拟现实领域创新、创业、创投、创客联动,线上与线下、孵化与投资相结合。青岛市崂山区2017年《促进虚拟现实产业发展实施细则(试行)》中提到,适时成立虚拟现实天使创投基金、协同创新基金、产业投资基金,形成多元化的资金投入机制;青岛市2019年年底发布的《崂山区虚拟现实产业发展三年行动计划2020—2022》中强调,需制定虚拟现实重点领域紧缺人才清单,设立“VR伯乐奖”,实施人才差异化招引策略。

2021年江西省VR产业发展领导小组印发《2021年虚拟现实产业发展工作要点》,内容详见二维码。

2021年虚拟现实产业发展工作要点 P/46eLNBtkXLtmz1FHtz8EmbthLfgvBgKic8nXzxFIGa+c7UOmy9Kc5GCRZAILnQ

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