一、概述

本文涉及4个关键词。这就是物联网、遥距操作、主从机器人、5G通讯。先来定义一下。

•第一是物联网（IoT）：物联网就是把人造物甚至自然物的系统以有组织的方式进行电子信息标识和连接，同时接入互联网。

•第二是遥距操作（Teleoperation）:  遥距操作就是借助遥距临境技术和相应的硬件设施从遥远地方操纵物理过程，而操作者感知为实地操作。 

•第三是主从机器人（Master/Slave Robot）：主从机器人的概念，就是以最小延迟状态重复人的动作的机器人，这是个无智能机器人（人体替Avator）。

•第四是5G通讯（5G Commnication）： 就是第五代无线通讯。

有了这四个定义，我们就可以看看它们是如何联系起来，与虚拟现实结合起来变成扩展现实，就是ER,会是什么样子。

二、物联网加虚拟现实及其扩展

物联网作为物流操控系统操作界面的互联网终端，如果不与虚拟世界相整合，界面就是离散的。虚拟现实把这各自分离的界面连成一体，参与其中的个体也就结成联合体，与其相连的物联网就被置于这个联合体的监视操控之下。这样，虚拟现实就成了扩展现实(Expanded Reality)，这个联合体创造出来的虚拟世界 (虚拟现实在此就成为虚拟世界了) 就不仅是交往与体验的世界，更是操控自然因果过程的实践空间，也就是说，他们为生存和发展而劳作的地方，是他们一个崭新的栖居地。

这里需要说明的一点就是，扩展现实是新造的一个概念，也可以称为反向的增强现实，因为这是以虚拟现实为主要环境，假设我们要在这个世界中生活，不出来，我们需要把物理现实中的什么元素整进去，才有可能？这就是反向的增强现实，reversed augmented reality。设想一下，物联网的界面，必然要被虚拟现实的直观界面代替，有了虚拟现实，有谁还会去搜索，搜索引擎模式就会被直感反应的模式所代替。？

有了扩展现实概念，我们下面可以看看其中有何种存在物。

三、扩展现实（ER）中存在物的种类

有5种存在物：

1）人替（avatar），直接由用户实时操纵的感觉综合体，在完全的浸蕴环境下将与物理身体的视像在空间上重合，由第三人称的对象性表征转化为第一人称视听场域中心的主体表征。

2) 人摹（NPC），由人工智能驱动的摹拟人，可以是系统创设的，也可以是用户创建的。

3）物替（physicum），对应于物联网中的物体的服务于遥距操作的感觉复合体。

4）物摹（physicon），该世界中各种不被赋予生命意义的“物体”。

5）人替摹（avatar agent），用户脱线时派出的假扮真人的由人工智能驱动的摹拟人替。

此外，考虑将来动物群体的加入，我们还会有：

6）动物替（animal avatar），如果信号输入端使用了完全的传感技术进行实时动态捕捉而摈弃键盘和鼠标，我们就可以允许用户的宠物或其他动物进入虚拟世界，于是该世界里就会有这类对象活跃其中。

7）动物摹（animal agent），由人工智能驱动的摹拟动物，如“第二人生”虚拟世界中的宠物狗。

这样，就扩充到7种存在物了。按照某种标准，这就穷尽了存在物的所有可能。

Expanded Reality中的存在物种类

为了简洁明了，我们可以先不考虑动物，这样就有如下的扩展现实结构图（最下面的深色箭头表示用户实施遥距操作的路径，其它有向线路表示创造和被创造的关系。人体替在ER之外，在最右边的“物”中）

这个扩展现实的示意图，把虚拟世界中的存在物（除动物外）列举了出来。从人开始，戴上头盔，就有了人替。与人替相区别的是人摹，是系统提供的，没有和真人对应假人。没画出来的还有动物替和动物摹。比较有趣的是人替摹，是当你不在线时，你还要假装在线，派出的人工智能驱动的假的你，与环境中的人互动。我们还要操控物联网，那就需要物替，与物联网中的无智能机器人对应。此外，还有系统提供的或用户创造的物摹，像现在游戏中的山水湖泊自然物或人工物。在这里，大家千万要注意的一点，是下面从左到右的3个箭头，一定要是从人到物，而不是从物到人。但人们的自然倾向刚好相反，是从物到人。物被看成“严肃应用”，而虚拟世界被看成是玩的地方，是“不严肃应用”让人堕落的地方。这种想法是相当危险的。而其实相反，人在的地方才是目的，物联网是工具，千万不能颠倒。

我们再来看看扩展现实各个部分之间的互动关系，看看其在总体上各自的功能，看看遥距操作是怎样实现的：

从主端开始，也就是从一个个的人开始，戴上头盔，头盔上有陀螺仪，加速度测量仪等小仪器。通过3D建模，就在虚拟世界中有了一个人替（avatar）。注意这是一个网络化的虚拟现实，也叫虚拟世界。

回过头来，手上接收到力反馈，产生触觉。再反过来，主端又给从端施加信号，使从端的无智能机器人（avator）重复人的动作，在物联网中原来需要人的地方用这个无智能机器人代替，物联网就从只是感知的世界变成被操控的世界。这里各种传感器和操控器就要起到重要的作用。

从这张图中我们就看到了遥距操作的全过程。但是这个过程的完美实现要依赖于顺畅的通讯技术，才能做到高清晰，无延迟，这就要靠5G通讯技术作为基础了。

四、5G创造的机会

我们知道，华为是全球的两大5G供应商之一，另一个是高通。据华为的说法 ，

5G主要是为物联网服务的。因而，首先，

5G为物联网的全面普及提供了基础；

其次，5G的极高传播速率为主从机器人的完美运作提供了条件，从而为遥距操作提供了几乎无延迟的通讯方式；

再次，5G为云服务的质量提供保障，使遥距操作可以在全球间一对多，随时切换。

这样，5G的应用就为VR的虚拟世界的大规模普及奠定了基础。使得ER的普及不需要依赖杀手级应用就能实现。