A próxima evolução da internet pode envolver a transmissão digital do sentido do tato, o que pode transformar a cirurgia remota e inaugurar uma nova era de jogos online.
Pesquisadores desenvolveram um padrão “Haptic Codecs for the Tactile Internet” (HCTI) que permite que informações hápticas sejam enviadas em ambas as direções através de uma rede por meio de pacotes de dados que não são excessivos em tamanho nem requerem grandes quantidades de largura de banda. Eles descreveram os detalhes em um artigo publicado em 14 de junho pelo Associação de Padrões do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE).
Atualmente, transmitir feedback tátil por uma conexão remota — por exemplo, ao operar um braço robótico no local — requer que os pacotes de dados sejam enviados em ambas as direções 4.000 vezes por segundo. Embora isso permita que o feedback seja realista e garanta uma transmissão de dados robusta, ele coloca demandas muito altas na rede que transporta os pacotes de dados, disse o autor principal do artigo Eckehard Steinbachprofessor de tecnologia de mídia na Universidade Técnica de Munique (TUM), em um declaração.
Para superar isso, o padrão HCTI usa compressão e reduz essa taxa de clock para 100 vezes por segundo, o que, segundo Steinbach, está “próximo ao limite de percepção humana”.
O padrão HCTI otimiza o loop de controle entre o remetente e o destinatário, além de compactar informações de maneira semelhante à usada para enviar arquivos de áudio ou imagem pela Internet, mas em um formato bidirecional.
“O novo codec é algo como JPEG ou MPEG, apenas para haptics”, disse Steinback, acrescentando: “No caso de JPEG, MP3 e MPEG, muitas aplicações surgiram depois que os padrões foram tornados públicos. Espero o mesmo de nossos novos codecs haptics.”
Transmissão de toque
Codecs comprimem informações enviadas pela internet cortando dados além da percepção humana. Em arquivos JPEG e MP3, isso significa remover elementos visuais e de áudio que humanos provavelmente não notariam. Isso resulta na perda de alta fidelidade, digamos, em cores ou sons de alta frequência, mas resulta em um pacote de dados muito menor e facilmente transferido.
Mas esse processo é normalmente uma transmissão unidirecional. Dado que o feedback tátil requer comunicação bidirecional e alta fidelidade para ser eficaz remotamente, ele requer conexões de alta largura de banda e baixa latência. Ao operar robôs no local, isso não é um grande problema, mas operá-los remotamente apresenta desafios.
Embora as informações sejam enviadas por redes de fibra óptica na velocidade da luz, elas ainda viajam a um máximo de 300 quilômetros em um milissegundo (ms). Em termos de tempo de transmissão puro, isso significa que um pacote de dados hápticos levaria 30 ms para viajar da Alemanha para o Japão — sem contar quaisquer atrasos na transmissão causados pelo dispositivo receptor. Isso não é rápido o suficiente para um feedback tátil remoto eficaz, disseram os cientistas na declaração.
Mas comprimir o tamanho do pacote de dados, mas ainda transferir informações suficientes para que a háptica seja eficaz, permite que o feedback tátil seja transmitido sem um atraso perceptível para os humanos. A única desvantagem, os pesquisadores acrescentaram, é que as forças exercidas por um robô são ligeiramente amortecidas quando retornadas a um controlador — o que significa que superfícies duras podem parecer mais macias, por exemplo.
O padrão HCTI poderia ter uma variedade de aplicações futuras, particularmente na medicina, disseram os cientistas. Mais notavelmente, ele poderia ser usado em telecirurgia, onde um robô no teatro poderia ser controlado remotamente por um cirurgião especialista em outro continente. Um médico também poderia realizar um ultrassom remoto de um paciente em uma ambulância, acelerando assim o processo de entrega de ajuda.
O feedback tátil também pode melhorar as experiências de jogo e entretenimento, com feedback mais realista ao jogar online ou nos chamados “cinemas 4D”. Poderia, por exemplo, transmitir a sensação física de um aperto de mão entre dois jogadores. Isso também poderia ser aplicado ao melhores headsets de realidade virtual (RV) e realidade aumentada (RA) para proporcionar melhor imersão.
