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物联网遵循智能守恒定律 通过智能表面实现万物互联

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发布时间:2019-04-04 11:10:41

   三大智能

  中国汉字工程院院长钟林将万物互联产生的万物智能划分为三个组成部分,包括内部智能、外部智能和表面智能,其中内部智能也叫终端智能,外部智能也叫网络智能,表面智能也叫交互智能。

  所谓内部智能是指物联网终端自身所具有的智能,外部智能是指物联网终端因接入互联网而由互联网所赋予的智能,表面智能则是指物联网终端表面因能触控和显示而具有的智能。

  在万物互联时代,绝大部分物联网终端同时具有上述三种类型的智能。不过,这些物联网终端在线时则具有外部智能,离线时则不具有外部智能。不具备内部智能的物体也能通过表面智能获得外部智能,成为具备智能的物联网终端。

  智能守恒

  每个物联网终端所拥有的功能是不变的,所拥有的智能总量是恒定的,这是钟院长提出的智能守恒定律。当这些智能分别由终端和网络同时供给时,5G网络强大的智能外供能力,会大大减少对各个终端智能自给能力的依赖。

  超高速率加超低时延的5G网络,让物联网终端随时随地获得远端“超级大脑”的智能加持,以极低的计算能力和存贮能力拥有超强的大脑,由此极大地增强了物联网终端的智能化水平,或者在保持智能化水平的条件下,极大地降低了物联网终端的智能化成本。

  对于大部分功能简单的物联网终端来说,完全可以用智能表面代替各种芯片,即在只有几微米的超薄薄膜上涂抹上电子层,电子层中集成了大量的电路和传感器,再布置到各个物联网终端的表面上。

 

  智能表面

  智能表面是指具备触控、显示、传感功能的物体表面。触控功能本质上也是传感功能,即检测人们手指在智能表面上比划的手势动作,并将检测结果传递到数据处理中心,对应转换为操作控制指令。

  目前的触控1.0操作,采用的是显控一体交互模式。触屏兼具触控和显示两大功能,它的显示面即是触控面。所以,智能表面有多大,覆盖其上的触屏就要有多大。如此布局在经济上不可取,在实用上也没必要。

  好在触控2.0交互方式应运而生。触控2.0采用的是显控分离交互模式,它的触控面与显示面是可以分离的,因而允许人们在非显示面上触摸操作,允许智能表面只具备触控功能,允许显示屏仅仅成为智能表面的一部分。

 

  智能一切

  任何物体都有表面,任何表面都是可以智能化的,都是可以联网的。普通表面加载触控、显示、传感功能成为智能表面,具有智能表面的物体接入网络成为物联网终端。我们既可以通过智能表面上网,也可以通过智能表面操控它们。

  智能表面给我们身上的、身边的万物赋予了生命和智慧,从此,人类与万物、万物与万物之间能够互相感知和交流。5G网络可支持每平方公里连接100万台设备,超高密度的大连接能力,真正将人与人的通信延伸到人与物、物与物。

  未来几年内,我们身上的、身边的每个物体的表面都将迅速被智能表面所覆盖。这些智能表面平时完全与万物融为一体,只有在需要时才被我们的手指激活并与我们互动。尽管物联网终端无处不在,我们却感觉不到它们的存在。

 

  万物互联

  正是因为具有超高速率、超低时延和超高密度三大特征的5G通信技术,与触控2.0人机交互技术及其智能表面技术深度融合,才真正让万物互联、进而万物赋能、最终智能一切成为现实。

  在智能一切的时代里,小到我们家里的电器、家具,手里的挎包、行李箱,大到街上的每盏路灯、每个井盖、每个垃圾桶、每辆汽车、每栋建筑物、每座城市,都能够通过智能表面连接到智能网络中去。

  你的手表、你的项链、你的戒指、你的眼镜、你的牙刷、你的镜子、你的背包、你的衣服、你的鞋帽、你的床被、你的桌子、你的房子、你的车子……,你所有的东西都是计算硬件,人类社会由此进入由无数计算硬件构成的全面物联网时代。

 

  柔性显示

  将来的智能表面,更多采用的是柔性显示和柔性触控。柔性智能表面突破了显示面和触控面是二维的固定概念,让智能表面能够附着在单一或者复杂的曲面上,让人机交互的媒介不再局限于传统的平面,让人机交互的窗口存在于任何地方。

  柔性屏的大小是任意的、形状是任意的、弯曲也是任意的,便于布置在任何位置、任何大小、任何形状的表面上,使得各式各样的表面都具有了光电显示、触控、传感等电子功能,成为了便于信息交互的智能表面。

  柔性屏打破了各种物理限制,使得智能表面能够很自然地加添适应到各种物体上。我们身上的、身边的很多东西都不是方方正正的,如果仅仅采用硬性显示的话,那么,智能化产品就只能集中在少数几个方方正正的设备里面,比如手机、电脑。

  柔性触控

  触控2.0交互时,无论是在智能平面上操作,还是在智能曲面上操作,人们无需将视线转移到智能表面上,无需观察手指的操作过程,完全处于一种盲操作状态。熟练操作之后,人们还可以进入下意识的、条件反射似的操作状态。

  触控2.0的操作结果与手指接触智能表面的位置无关,即无论在同一智能表面哪个位置上点按,操作结果都一样,无论在同一智能表面哪个位置上开始滑动,只要滑动方向是相同的,操作结果也一样。人们可以随意在智能表面任何位置上触控。

  既然触控面可以什么都不显示,那么,各种柔性感应材料,如可导电的皮革、纺织品、天然纤维复合材料、生物塑料、光学薄膜,都能用来制作智能表面。围绕人们的智能表面将无处不在,触控2.0交互也将无处不在。

 

  卡片界面

  触控2.0交互采用的是卡片界面,即屏幕上显示的都是聚合为矩形的卡片群,在卡片群的每个方位上最多布置一张卡片。要操作哪个方位的卡片,人们就在智能表面上比划哪个方位的滑动手势。操作效果只取决于卡片所在方位,与卡片形状大小无关。

  在卡片界面中,所有卡片都不是用来点击的按钮,而是用来提示用户操作的单元,每张卡片所承载的图文信息都是操作提示信息。卡片界面的内容层与操作层是可分离的,人们的手指不必接触卡片,也能产生操作效果。

  无论屏幕尺寸形状的变化导致卡片如何缩放变形扭曲,都改变不了各张卡片的所在方位,也就改变不了各个操作提示与各个滑动手势之间的映射关系。所以,触控2.0交互及其卡片界面通用于各种类型、各种形状、各种尺寸的物联网终端。

 

  网络重构

  目前触控1.0的按钮界面,每个按钮都要确定它的有效操作范围,都要涉及一系列编程代码。面对不同形状、不同尺寸、不同性能的物联网终端,还要经过软件适配,才能完美地兼容,开发者所做的软件适配工作量,大到几乎不可完成的地步。

  而在触控2.0的卡片界面,开发者在单一平台上开发的各种应用,无需任何软件适配,都能轻松地部署到不同类型、不同形状、不同尺寸的物联网终端上。任何网页都能在任何物联网终端上播放,不同物联网终端采用的都是同一操作方式。

  这不仅大大减少了各种应用的开发工作量和网络空间占用量,而且还结束了目前多种交互操作方式、多种网络播放方式并存的局面,即用单一的web网页代替各式各样的app,用智能表面代替电脑鼠标器、电视遥控器、VR控制器、游戏手柄。