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5G﹢AR亮眼新应用!安防、制造、教育、医疗,都在这里了

人民邮电报

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在全球范围内,5G的商用部署速度超出预期,5G网络建设不断加快,5G终端和应用层出不穷。

5G与AR结合,带来了不一样的生产与服务新体验。AR智能装配运维、AR巡检、AR远程指导、AR安防、AR教学等应用层出不穷,覆盖工业、医疗、公共安全、教育等领域。5G﹢AR的实际应用场景有哪些,是否达到预期,前景如何?本期我们共同关注5G与AR碰撞出的火花。

5G﹢AR安防点亮“智慧之城

AR 一直被行业公认为是5G时代最值得期待的应用场景之一,由于5G“东风”未至,AR产业一直未实现全面爆发,如今随着5G商用进程加快,AR在商用领域的大规模普及将迎来爆发点。在众多充满期待的应用场景中,智能安防将可能成为5G应用爆发的重要场景,为城市生活带来全新的体验。

以城市安防中的重要部分——视频监控为例,自视频监控智慧化以来,就面临着城市间亿万节点的多元数据收集与传输的难题,5G网络架构在设计过程中便在软件层面采用了大量云和网络虚拟化技术,将有效改善现有视频监控中存在的反应迟钝、监控效果差等问题。5G所具备的海量机器类通信特性也将促成安防监控范围的进一步扩大,获取更多维的监控数据,这将能够为智能安防云端决策中心提供更周全、更多维度的参考数据,有利于进一步分析判断,做出更有效的安全防范措施。在5G的赋能下,视频监控技术也将与AR等新应用领域深度融合,重新定义产品属性,带来更好的应用体验。

与其他领域相比,警务领域的落地应用对5G﹢AR的实用性和契合度有着更高的要求。无人机能利用搭载的高灵敏度照相机进行不间断画面拍摄,获取影像资料,并将所获得的信息和图像回传至地面信息中心,应用于城区管理、反恐维稳,在遇到意外、恐怖袭击、暴力等事件的时候,能实时、迅速地将现场视频画面传输至警务处,以便后方快速判断并提出应对方案。然而在实际情况中,无人机的应用依旧停留在航拍和挂载设备阶段,跟信息化融合程度较低,存在空地难以互通的缺陷,而AR技术结合进来则刚好能填补这一缺陷。

广州市公安局推出“无人机AR指挥调度系统”,将AR﹢ LBS技术融合在无人机技术中,让无人机从之前的图像传输功能发展成空地一体化的指挥调度系统,实现“无人机﹢”升级。将AR﹢LBS技术与无人机结合后的调度系统,可以在无人机的画面上标注具体的地理位置信息,并自动识别周边500m范围的建筑物和公交站等信息。此外,调度系统把无人机的信息跟前线民警的信息以及指挥后台的信息叠加起来,三方信息共享,实现信息可视化与即时指挥调度。调度系统会将无人机画面与民警的App进行GPS定位,如果在监控画面中出现“恐怖事件”,系统后台警员就可以通过画面锁定目标,在画面中进行AR标注,并通知附近的民警。民警这时便可以通过App的AR画面进行判断。在人流量密集和特殊建筑群的环境下,后台还可以通过路线标注给现场民警提供最优路径。

除无人机外,用第一视角、搭载众多高科技手段、装有智能眼镜的警用头盔在城市安防中也大显身手。它充分利用5G网络将视频画面实时回传到指挥中心,再结合人工智能视频分析技术,可在警察眼前快速地识别车辆信息和人员信息,并将结果叠加比对,为现场执法提供即时的信息支持。在5G的空间里,警用智能头盔通过人脸识别、语音识别、云计算、云存储等先进技术的综合使用,让安防保障与区域管控的效率和准确性得到提高,让执法过程更加便捷、文明、高效。

AR终端是人机交互、计算机视觉、显示技术的集大成者,安全泛在、灵活智能的5G网络技术改变了我们和移动设备间的关系,为AR终端提供坚实支撑,同时,5G带来的无线特性将进一步拓展智能安防在更多领域的应用。未来,5G﹢AR为城市安防带来的价值不可估量。

5G﹢AR让制造插上智慧“双翼”

制造业在国家层面乃至整个人类社会中扮演着至关重要的角色。5G的出现,让制造业插上了智慧“双翼”,5G结合AR应用,在未来智慧工厂运作中,将有一番广阔的天地。

以汽车生产为例,作为国内知名车企,长安汽车紧随5G技术的发展,开始规划新的发展蓝图。长安汽车认识到5G网络传输的速率和广泛的连接能力,将5G﹢AR技术应用到服务用户中,通过5G﹢AR技术远程解决车主用车和服务站维修过程中存在的问题,成为全国率先应用该技术到服务中的车企。

具体而言,长安汽车建立的基于5G技术的远程服务系统,结合了汽车诊断技术、5G通信技术和车联网平台,将汽车、客户、诊断专家、诊断管理平台有机结合,诊断专家可以在不亲临现场的情况下,获取车辆数据并做出分析,远程进行故障排查,为用户提供良好的服务。

5G﹢AR与汽车制造结合是其在工业领域应用的一个缩影。在快速满足新任务和生产活动的需求方面,AR逐步显现它的重要性。在工业领域,AGV小车、叉车、机器人、AR智能终端等移动设备开始“联网”,“5G工厂”将衍生出多样的智能化场景。

以巡检为例,智能巡检利用5G的大带宽和低时延特点,通过AR对设备数据进行实时展示,帮助运维人员及时了解设备状态,并在故障发生时给出相应处理方案。技术系统还可根据设备运行状态进行实时派单处理,针对不同的故障匹配相应的处理人员,大大提高了运维人员工作效率及准确性。

在锅炉生产制造方面,当一线巡检人员遇到问题时,可佩戴AR智能眼镜远程联系售后专家,基于第一视角进行音视频通信。同时,还能在实时的视频画面中进行标注、冻屏标注、文件传输等,协助一线人员的同时,解放了操作设备的双手,也解决了问题。

海尔的工厂中,以5G﹢MEC为网络基础架构,将机器视觉、工业AR作为上层应用,形成了网络层、平台层、应用层的端到端整体解决方案和产品能力,实现生产数据的本地计算和数据处理,满足生产的可靠性和安全性要求。

此外,员工培训、仓储物流、装配指导、巡检维护也是目前5G﹢AR重点覆盖的场景,中国联通分享了中国某发动机制造企业的智能化发展规划,包括装配培训、流程培训、质量检测等在内的AR仿真智能化工厂体系建设。在项目实施阶段,预计通过AR技术可使误操作率降低70%,效率提升40%,故障解决率提升76%,质检效率提升30%。

目前,5G﹢AR已在工业的部分细分场景进行了落地。尽管还有不小局限,也面临着一些挑战,但5G﹢AR应用正在从典型场景单点实验向同类场景规模复制过渡,随着5G基站的部署加速,5G网络更加完善,这一进程也有望加快,给工业制造带来更加智慧化的未来。

5G﹢AR沉浸式课堂变得更酷

5G商用步伐的加快,为智慧教育奠定了坚实的技术基础,尤其在今年,因为疫情影响,教育的线上化出现一个新高潮。推动教育现代化和教学模式变革是时代发展的趋势,5G的到来,加速了教学实现互动化和智能化,促进跨界融合创新,为教育带来新设施、新应用和新生态。

在广东深圳,深圳移动5G及教育行业整体解决方案已经全面覆盖课堂、教室、校园等各类场景,为教育管理部门、教师、学生、家长等各方带来创新抓手。在深圳教育装备博览会上,深圳移动的智慧课堂解决方案包括VR/AR沉浸式体验教学、交互式远程全息投影体验等应用,将VR/ AR教学内容上云,通过移动5G网络实时传输至各终端,实现360°虚拟场景无缝衔接的沉浸式体验教学;将名师的真人影像同时投射到远端多个教室内,还原一师一课堂教学场景,打造自然交互式教学,具有体验好、成本低、实现快等特点,引来参展各地教育机构探讨合作。移动教育云平台、智慧幼教平台为不同年龄段的教育机构提供信息化升级的智能平台和快捷服务,吸引各方驻足交流。

职业教育领域,5G给人与人、物与物带来高效连接,将破除职业教育与产业之间的障碍。例如,学汽车的学生不需要进入工厂,而是把现实的生产场景通过5G﹢AR技术搬到了课堂上,解决产教深度融合的痛点。

在传统课堂中,教师多是单方面输出,师生之间互动较少,教学效果无法保证。而借助5G网络和云化网络,能呈现AR/VR与教育结合的全新教学体验,能够将抽象的知识可视化、形象化,为学生提供传统教材和老师描述无法感受到的沉浸式学习体验。

有专家认为,总的来说,5G﹢AR将为职业教育带来三大改变:职业教育的办学理念将变得更为开放,依托5G、AR等新技术的充分融合,教学的空间、时间界限将会被打破,甚至专业界限、班级界限都会被打破;基于职业教育的办学模式将变为虚拟与现实、线上与线下相融合的无边界课堂,理论与实践交融、不同学科交叉的融合课堂;职业教育的现代治理体系也将发生改变,实现教学效果与管理的实时反馈、监测、评估。四川电信与当地学校协同推进5G﹢智慧校园建设,建设了基于云计算、物联网、人工智能等新技术和大数据分析系统的智能学习环境,利用5G技术,创新促进职业教育发展。

专家表示,5G在教育领域主要有三个应用场景:一是对课堂效果提升,利用全息投影技术,可以将老师和学生投影到现实的空间中,提高视觉体验,从而实现沉浸式教学;二是探索利用以AR/VR为代表的XR技术,打造互动式课程,让学生仿佛真的置身于实验室中,实现零距离观察,零风险做实验,提高学习效率,激发学习兴趣;三是通过5G网络连接PC、传感器、监控器,实现物联网相关数据的传输,打造智慧互联教室、智慧互联校园。

依托5G技术,基于AR等应用在各个高校开展智慧校园典型场景试点,将为5G赋能智慧教育打下良好基础。

5G﹢AR打造远程医疗“千里眼”

5G的超低时延让远程诊断甚至远程手术成为现实,给患者带来了更多希望和可能。如今,远程医疗已经成为5G 一个非常重要的应用场景。5G与VR/ AR技术的结合,给远程医疗服务带来了更多新体验。

“开始吧!”2019年9月18日上午,在河北省中医院远程医疗中心的会议室内,随着院长孙士江的“一声令下”,一场相隔150多公里、跨越两个城市的河北省首例5G远程手术示教活动拉开序幕。医生通过5G系统,迅速对患者展开基础体征监测和现场救治,并借助共享云端,在线解说手术过程。从患者上手术台,到远程教学结束,整个过程画面清晰,基本“零延迟”。

据了解,以往不同地区的医生之间主要依靠微信等方法传递视频、图片或语音,很难做到同步,5G﹢AR技术则完美解决了这一问题。

除远程诊疗、远程手术外,基于5G﹢AR的远程探视在医疗服务领域的应用,也给患者及其家属带来了更优质的医疗服务。

2019年9月,浙江省首个5G﹢XR新生儿远程探视平台在浙江大学医学院附属妇产科医院正式上线。据了解,5G﹢XR新生儿远程探视平台是结合4K全景、VR视频直播研发的面向5G的智慧医疗方案,以XR技术将实时画面上传至服务器管理平台,通过5G网络推流至VR 一体机设备、手持平板电脑以及高清电视屏等终端设备。

浙大妇院产科是国家临床重点专科,大量的危重早产儿集中收治在该院的新生儿重症监护室。因为治疗需要,这些孩子与父母需要长时间分离,由于医院感染控制的要求,一般情况下,患儿家长在规定时间内才能听到医生对患儿的病情介绍,而且无法做到家属实时探视。5G+XR新生儿远程探视平台的使用,能让探视者仿佛置身于患儿身边,可以观察孩子的实时状况,并且家长可以清楚地听到医生对孩子病情的详细介绍,有效缓解家长的紧张焦虑情绪。

VR/AR眼镜既可以做医生的“眼睛”,助力手术更精准,也可以成为患者家属的“眼睛”,实现不进病房探视病患,让医院管理更严谨。

在年初全国各地驰援武汉、共同抗击疫情时,5G﹢AR“黑科技”的身影也出现在战“疫”一线,为抗击疫情贡献力量。

在云南,首个“新冠肺炎5G﹢AR三维数字化远程会诊系统”的上线为抗疫贡献了科技力量。2月15日,昆医大附一院与昆明移动联合上线了“5G智慧创新诊疗平台”,助力云南专家远程会诊湖北新冠肺炎患者。“5G﹢AR三维数字化远程会诊系统”在“5G智慧创新诊疗平台”的基础上,增加了数字化三维重建、增强现实(AR)技术与3D打印技术。在对新冠肺炎患者进行远程诊疗时,可完整还原患者肺部CT影像,帮助不在现场的医护人员更直观地了解患者病变特征,实现远程指导、临床治疗。当天,在5G智慧医疗创新中心,昆医大附一院专家现场连通了云南省传染病医院专家,通过该会诊系统,调取共享数据,对一名患者转院前后两次的肺部CT影像及三维模型进行对比,详细了解患者的具体情况,并现场研究给出了针对该名患者的治疗方案。

如今,5G﹢AR在远程医疗中的应用越来越多,成为远程医疗服务的“千里眼”。

作者:乐舒 张佳丽 杨赞 邓聪 

编辑:伍越 梁晨

监制:彭超

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