信息“视频化”、视频“沉浸化”已经成为全球信息产业发展的大趋势。
视频类业务正在成为通信网络中主流的媒体形式,围绕着“沉浸式”——图像分辨率、视场角、强交互这三条主线的升级将可提升用户对于视频的主观体验。
其中,视频的图像分辨率由高清发展到超高清(4K/8K),视场角由单一平面视角向VR/AR和自由视角发展,互动交互则由一般的类型向物理世界与虚拟世界交互发展,这些都对对通信网络的带宽、时延提出了更高的要求。
5G能够满足上述趋势下视频对于带宽、时延、抖动的需求。超高清视频、VR/AR也许是最先成熟并得到商用的早期5G应用。
与此同时,在5G这个通用目的技术的使能下,超高清视频、VR/AR也有望发展成为通用目的技术,成为各行各业的通用型工具。
由此可以预见,超高清视频、VR/AR与5G技术的无缝结合,将会得到广泛的应用,比如教育行业。
从理论上看来,技术能力上,5G确实具备承载智慧教育应用的可能性:
① 5G的eMBB(增强型移动宽带)能提供最高10 Gbps的峰值速率以及100 Mbps-1 Gbps的体验速率,可支撑超高清视频、VR/AR的传送,从而可使能远程教育、VR/AR教育等变革型的应用场景;
② 另外,业界通常认为基于3GPP Rel-15的5G系统能够满足网络侧端到端时延≥10毫秒的业务需求,这一数值完全满足多种智慧教育应用对于时延的需求(第一阶段5G VR/AR应用的时延为20毫秒左右)。
而教育行业对于5G也有很多“痛点”需求:
一是从大的方面看,在国内,以“三通两平台”为标志的“教育信息化1.0”已经取得了重大进展,以“三全两高一大”为目标的“教育信息化2.0”开启了教育的“智能化”时代,使得教育在互联网、云计算的助力下逐步从传统教育向智能教育变革。
而下一步,就是向“智慧教育”发展,在全面关注“物、人、教、育”的基础上,借助5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术打造智能化、感知化、泛在化的教育新模式,通过个性化、精细化、沉浸式学习教学,提高课堂教学效果,增强学生学习兴趣,提升学习效率。
二是从小的方面看,以XR在教育中的应用为例,相关市场潜力巨大,但是目前XR终端价格昂贵、设备笨重、需要HDMI线缆连接终端(从而影响移动性),内容也以本地为主,得不到高效的分发,学校没有轻便的渠道获取XR内容,内容厂商版权也无法得到有效保护,这些严重制约着XR教育的发展。
而通过5G的大带宽、低时延,XR的渲染/计算功能可以上移至云端或者MEC(移动边缘计算)服务器,实现终端的轻便化、无绳化、低成本,还能使XR教育内容统一分发,让学生能够更好地沉浸到XR教育内容中,提升学习效果;同时让厂商优质版权内容得到保护,促进整个XR教育生态链的健康发展。
总之,5G 的应用,将可以丰富教育场景的维度、促进教育场景的变革、推动教育改革与教育智慧化的进程。比如,2019年2月28 日,华中师范大学第一附属中学联合中国联通、大唐移动以“5G+全息投影技术+VR”实现了跨越武汉、福州两地的《光与通信的奇妙旅程》物理公开课,深受广大师生的好评。
当天还发生了一件教育行业具有“里程碑”意义的事件:华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心、教育大数据应用技术国家工程实验室、中国联通、大唐移动联合发布了“5G+智能教育”行业应用。
这凸显了教育行业对于5G应用的极大重视,也表明了教育行业、通信行业紧密协作打造“5G+智能教育”解决方案。
国内教育产业整体空间巨大,来自国家统计局的数据显示,2018年仅来自国家的教育经费投入就达到了4.5万亿元,远卓分析预测,2019、2020、2021年,国家的教育经费投入将分别达到4.8万亿、5.2万亿、5.5万亿。
在5G与大数据、人工智能等高度融合所创设的“VR、AR、在线学习、个性化学习”的学习环境中,老师与学生可以更好地完成知识的对话、理解与整合,可以更多地进行跨学科的问题探究,可以把教学活动与学习过程从传统课堂虚拟地拓展到更多的学习空间(比如博物馆、青少年学习中心甚至植物园等),可以实现虚/实融合、自主/群体探究与移动网络关联学习等。
由此,5G+智慧教育这一场景将有望带来诸多要素变革:教师教学走向智能化、学生学习趋向自主化、学习环境日益丰富化、学习资源更加多元化等。
对于上述应用场景,国内的移动通信行业、医疗行业已经紧密携手探索。据悉,在此过程中,大唐移动与各方探索出了均可接受的5G智慧教育商业模式。
① “5G+智慧教育”解决方案方面,开创5G校园基础网络建设新模式【5G微信公众平台(ID:angmobile)注:有了5G网络承载统一,学校不再需要部署多种网络】,通过VR/AR技术及移动边缘计算等新技术,搭建多人互动的教学平台,与合作伙伴共同开发个性化的AR教材,提供沉浸式体验教学、远程互动教学、虚拟操作培训等多种业务,为学校打造数字生态系统,为学生提供高效能、个性化的学习场景。
② 需要运营商一方面开放网络能力和接口,另一方面加强与VR/AR硬件及内容提供方的合作,为学校提供全套的教学解决方案。运营商可按照软硬件流量整体打包的功能服务费(月/年)等方式向教育机构收费;或者跟教育机构、教学内容提供方合作,直接向使用此服务的用户收取特定的流量服务费或增值服务费(商户/年)。
写在最后:
5G时代将从根本上冲击当前的教育模式,变革教育。目前,国内在5G教育应用方面的探索已经达到了良好的示范效应,相信后续在进一步的技术研究/验证/创新示范、政策层面出台并落地5G+智慧教育建设指导意见与评估规范之后,5G等新一代信息通信技术将促进教育行业的“数字化”转型真正走向“智慧化”。
责任编辑:李平
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