深入浅出元宇宙(十四)网络与元宇宙

预计2021年骨干网流量将要增长到3000EB以上。而越来越接近用户终端，流量和带宽逐渐减少。其结构同样类似于人体的血管。

得益于5G和WIFI6技术的推广，传输元宇宙的高清晰图像成为可能。Facebook的VR头盔 Oculus也在今年推出了Quest 2的串流版本，即可以无线直连，提供准4K和120HZ刷新率的画质。

春江水暖，消费级硬件是最直接感知到终端网络更新的。

紧随其来的是工业和城市的场景，以头盔和无人机为代表的，巡游、监控、应急检测。

随着海外Facebook，微软在工业、军事和虚拟交互领域的应用日臻成熟，预计具备应用场景的VR或MR产品，在今年底、明年初就会广泛商用。

带宽

随着虚拟仿真的复杂性和重要性的增加，需要流式传播的数据会越来越多。目前的元宇宙应用都受益于底层组件、3D资产等被广泛的重新利用和定制。比如《我的世界》中的各类世界素材，可以编辑，甚至产生了资产属性。最终虚拟平台所需要的虚拟创造，或许是现在的几个数量级，或许大到难以预估。

我们想要在一个大型、实时、共享、持久的环境中交互，我们需要发送和接受大量的云数据。

甚至做到你的眼就是我的眼，我所见即你所见……

当前人和人的交流速度，人和计算机的交流速度，计算机和人的交流速度，都很低。就相当于计算机能用自来水管喝奶昔，而人类自我思考的时候能用一根比较粗的吸管，而语言则是小小的咖啡搅拌勺来喝，计算机打字（更不用提手机打字了） 就好像用注射针头喝奶昔一样，一分钟能喝一滴就不错了。

而在元宇宙中，这些信息沟通效率较低的方式都会跟吸管一样，拥有一个较为高效的沟通效率。

人工智能三巨头之一Yoshua Bengio曾经做过一个模型。

A和B是两个学习者，他们都看到一个共享输入X，比如同一个观察物。经过大脑的处理、意识的加工、概念的抽象，最终通过语言表达出来进行沟通。

而经由实物的信息输入到表示状态，再到意识状态，最后抽象成符号化语言的这个过程，会让信息量逐步减少，等到语言转化为振动由A或B的声带通过声波的能量敲响B或A的耳膜时，所建立的信息通道已经变得狭窄、低效且容易被外界环境噪音干扰。

我们的大脑是独立体，而生命形态也是一个封闭体。在生物进化的过程中，直接通过神经突触交换信息是不可能的，这也就是语言的成因，人们必须要通过一个“窄带宽”的，充满“干扰”的音频方式来低效的沟通。

而元宇宙会改变这一切。

网络最大的挑战往往存在于大众不在意的地方——延迟。延迟指数据从一个地方传递到另一个地方所需的时间。当下的5G网络足以应付我们日常的图文乃至视频通讯，大家更在意的是网络的稳定性、高下载带宽，而不是以毫秒计算的网络延迟。

与带宽和网络可靠性这两个最直观的指标相比，延迟被认为是最不重要的指标。这是因为互联网一向来说是单向的或者异步的。

发送聊天消息和回复，几十毫秒甚至几秒的网络延迟根本不重要。即便是收看一场足球赛，晚一分钟得知结果和早一分钟得知结果也没有太大的关系。

即便是视频通话，对延迟的容忍度也很高。音频是最轻的数据，如果有网络问题，通话软件会优先发送音频数据。如果延迟偶然增加到几十到几百毫秒，软件可以通过调整已传送数据的播放速度，并在网络恢复后，加快后续数据播放速度，用户几乎都感受不到。

或者可以通过数据缓存的方式，让人们将一些数据流提前下载下来，为实时数据更新营造时间冗余，这样用户感觉一切都挺流畅的啊。

但是对于需要实时响应的操作，网络的延时的影响就会显现出来了。

在多人在线游戏中，大家都是在一个场景内操作，任何信息沟通都要尽可能的做到低延时，否则就会影响体验，对战的一方如果延时过大，也就是转念之间，已经败于对手刀下。

在线游戏通常都有网络测量，经常超过100毫秒延迟以上，几乎是不能忍受的。更别说来个460了。

所以，大多数高保真或即时战略游戏，通常会按照区域的网络情况匹配玩家。

类似的场景还有过年公司年会时，团队一起用手机抢红包，网络延时直接决定了到手的真金白银数量。每次开完年会，就能听到有人抱怨要换手机， 有人抱怨要换运营商。

城市元宇宙中的应用场景，对延迟提出了更高的要求。例如远程医疗中控制手术刀，4G网络下延迟可能造成手术刀0.5毫米的移动距离。如果控制在5毫秒的延迟以下，手术刀大约只有0.05毫米的移动距离。5G网络虽然骨干网络距离的延迟无法避免，但承诺终端网络低于1毫秒的延迟。

无人驾驶技术是未来城市元宇宙的重要使用场景，现实中的无人汽车、无人飞机与城市元宇宙虚拟模型结合，打造一种全新高效的立体交通体系。无人驾驶技术除了车载系统外，外部信息也可以辅助汽车定位，获取汽车各类传感器探知的安全信息，道路沿线的众多数据交互节点可以与车载系统相辅相成，极大的提升无人驾驶车流密度和行车安全性。

但是在高密度车流中，数据的延迟将会对乘客形成致命的安全隐患。因此4G信号环境下，自动驾驶的发展一直较为缓慢，而低延时的5G网络才是自动驾驶技术的起步门槛。

消防战场，烈火熊熊，每一位进入火场的战士在浓烟与烈焰中，视觉、听觉都会被极大的干扰，甚至通讯都会因为火焰形成的等离子体而被屏蔽。将来现场指挥部可以依托城市元宇宙，与无人机等外部监控体系以及人工智能的辅助，快速做出决策。而情报每一个毫秒的延迟，都将关系到每一位火场中的消防指战员以及被救群众的生命安全。数字孪生，城市元宇宙等技术将为消防部门提供完整的楼宇模型数据、管网和消防设施数据等信息。但是信息的传递必须是低时延的。

相比可以容忍高延时网络的民用应用，远程采矿、电网监控、轨道交通、甚至军事应用，未来的各行各业，与元宇宙融合后对网络低延时的要求是刚性的。每多一点延时，都会带来多一点的安全隐患。战场上的超级数字士兵所面临的的更是如多人游戏中出现延时的类似境况，但是在战场上需要面对的是生死存亡。

即便是民用，在虚拟三维互联网中，如果网络出现延时，VR头盔中显示的画面也将会出现卡顿，给用户带来不舒适感。或者在虚拟社交时，如果延时严重，则会影响沟通，让立体虚拟空间的社交的沉浸感大打折扣。

元宇宙需要低延时的网络，越低越好。

《安德的游戏》是一本发表于1985年的科幻小说，2013年改编为电影。其中描述了一种未来的战争形态。几名精英少年训练在电子终端中玩一个对抗游戏，指挥舰队，对抗外星生物。参与者都认为这是一个游戏，然而实际上，电子终端直接连接的其实是真实的舰队。

安德的游戏，其实是一场真实的对抗外星生物的战争。

游戏不过是一个虚拟的操作终端。

其中使用的科技，最关键的一个，就是“安塞波”（ansible），可以无视距离的传递实时信息，哪怕是遥远的星系。

“安塞波”其实就是元宇宙期待的一种网络传输方式。

但是当下，这一种延迟是不可避免的。我们只是寄希望于更先进的网络技术，如5G和wifi6。

科技工作者也已经全面展开下一代极高速与极低延时的网络开发。不光是终端网路，包括如何提升洲际网络，骨干网络，也是摆在人们面前需要解决的问题。

似乎有一双看不见的大手，把人类的各项技术向一个未来场景推进——元宇宙。

元宇宙追求如“安塞波”一般实时0延时跨越空间的网络。部分人们寄希望于神秘的量子通讯。但至少当下的量子通讯依旧需要借助传统通讯手段收发必要的信息。而在将来，纠缠态的量子是否可以如《三体》中的“智子”一般实现“信息瞬传”还是一个相当不确定的事情。

不管怎样，元宇宙对网路的追求一定是：逼近0延时。