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5G Cloud XR智慧教育分论坛:5G与VR支撑教育变革

全国的高职院校在起步做VR,国家也要求能资源共享,包括仿真实训练室、仿真现实,如果真能做到共享,这会是未来VR在职业教育中最大的市场。在此基础上,我们做了Cloud XR的基础平台。
发布时间:2019-11-20 09:55        来源:中国电子报        作者:刘晶

编者按:10月20日,2019年世界VR产业大会5G Cloud XR智慧教育分论坛在南昌举办,论坛由石油化工管理干部学院、中国石化江西石油分公司、中国移动通信集团江西有限公司、中移(成都)信息通信科技有限公司、北京易智时代数字科技有限公司承办。与会专家学者围绕5G Cloud XR在教育培训领域的运用成果,探讨5G与XR发展前景,并就推动XR产业快速规模化发展进行了探讨。本报摘登部分精彩演讲,以飨读者。

赵明:

5G为XR提供了非常重要的技术支撑

在大家共同努力下,移动通信行业,特别是5G已经成为激发经济增长的新动能,创造社会发展的新机遇,提供数字生活的新体验,打造开放合作的新模式。

不同于以往各代移动通信技术,5G将需求规划为一个三角形,体现在高速传输、大容量的终端以及更低的时延上,这使得5G能够成为一个覆盖各行各业的技术。5G是开放的时代,它贴近大家做运营和服务,你有什么样的需求,他就要去满足你的需求。

5G提供了非常灵活的技术设计,它以一种技术体制能够支持多种场景;它可以覆盖全频谱,频谱的使用非常灵活;它用这种软件定义的方法来实现一切,也就是说它抛弃了以前通信都是以硬件为主的建网方式,硬件为主使修改变得非常困难,而软件定义能够方便我们去对它进行配制,让它来适配我们说的三角形的需求纬度。在5G中已经采用了非常多的天线,比4G的天线增加了几十倍。相当于在通信的时候,有一个探照灯在为你提供专属服务,而5G的辐射统计量比我们晒太阳还要小很多。5G还有一些比较先进的技术,这些技术使得芯片功耗成倍下降、面积变小、速率提升。

在5G时期,什么样的业务是我们最期待的呢?5G为XR提供了非常重要的技术支撑。XR对网络的时延和带宽具有很高要求,基于5G网络,XR应用将计算复杂度高的渲染处理从终端本地移到边缘网络,再利用音视频编码技术将渲染好的画面通过低时延大带宽的5G网络传送给XR头显。采用Cloud XR方案,在XR终端价格大幅降低的同时可以体验高端VR/AR的画面与性能,且用户使用没有时间和空间的限制。

另一方面看,XR有可能成为5G的杀手锏。到2020年,预计全球AR/VR市场份额将达到1500亿美元,AR预计将占据80%的份额,VR将占据20%的份额。教育是5G和XR发展的一个非常有意义的应用场景,通过跟运营商的合作,教育行业和运营商可以创建共赢的商业模式,使XR能够在教育领域迅速推广。

赵立君:

5G加速智慧教育产业变革

为了贯彻5G+战略,中国移动有三大举措。

第一,把我们的5G联合创新中心全新升级。5G不仅仅是一个通信技术,5G要和各行各业结合,因此我们的5G联合创新中心就是和行业合作伙伴结合的一个平台,通过这个平台来开展各种各样业务,进行技术的探讨、研究,形成一个一个能够改变我们生活的解决方案和应用。第二,为了更好地促进5G网络和应用的结合,我们在上海、成都、雄安成立了三个产业研究院,我们希望这三个产业研究院能够更加专注地在不同的领域和行业合作,因为领域的差异很大,例如石油、化工和银行无论在管理模式还是业务流程上都有很大的差别,我们在不同的领域做专门的研究。成都产业研究院的主要研发领域是医疗、教育、农业和无人机。第三,成立了5G产业基金,促进5G和行业的结合。

5G Cloud XR平台是一个开放性的内容聚合平台,通过提供云化的渲染、控制、编辑能力,提供标准SDK,接入不同的XR教育终端和教育内容应用。可以降低终端成本、丰富内容应用、培育生态体系,极大丰富和扩展XR教育的应用场景,延伸出各种相关产品和服务。可以为幼教、K12、高校和职教提供丰富的XR产品形态和应用内容。通过运用“5G+VR”,实现成都市泡桐树小学与凉山昭觉解放乡小学、成都天府第七中学与凉山州昭觉县万达爱心学校同上一堂课。实现了体验式、互动式、沉浸式、实践式的创新教学方式,有效解决贫困地区教育资源不均衡的问题。

李建华:

VR可提供自由探索的教育方式

在2011年乔布斯和比尔·盖茨两大巨头会面的时候,乔布斯提出一个问题,为什么信息化对其他领域的改变非常大,唯独对教育领域的改变微乎其微。

现在的教育模式是大家坐在一起面向一个方向来学习,这个模式基本上在两百年前工业革命时代就已经形成,这两百年来信息技术已经发展了好多代,已经发生了翻天覆地的变化,但是教育模式上,至少并没有发生大的变化。现有的教育模式在智能化时代会不会适用?

VR是一个完全沉浸式而且可以跟虚拟世界进行交互的方式,它可以解决现在教育中很多现实中解决不了的问题,在这个领域中,难以操作、难以进入、难以在线的问题,可以用VR来实现。

在石化领域内,大型设备成本是非常高的,利用VR可以在虚拟情景里进行训练,训练到一定程度再到现实中进行实践。在安全领域,很多场景实际上很难去还原,但是可以用VR的方式实现,在VR中创造一个近似的场景做训练。大家戴上VR头盔以后,不自觉的就会各个角度去看,这样带来的一个变化就是解放我们大脑的视角,我们可以各个角度自由转换。我们如果是在VR世界进行学习,那一定不是朝着一个方向去,而是各个角度自由旋转,自由转动,因此在VR的世界里面,大家是一个自由探索的方式。

黄训洁:

希望VR实训实现标准化

VR实训与教考赛智能一体化系统是我们2017年开始立项的,2018年建成。今年跟中国移动、中国移动产业研究院合作,把5G技术应用起来。中国石化销售培训基地主要是为中国石化各大石油公司做技能技术培训。同时我们还有一些技工学校,目前有近万名毕业生。

我们下一步想做高技能人才的教学科研孵化基地、安全实训基地,目前中国石化集团公司给我们的前期资金已经到位,我们正在研发一个安全环保实训基地。

我们未来的培训中心学校是上接战略、下连现场,为企业、员工和客户创造价值的一个综合培训共享服务平台。作为传统的培训中心,如何转型?我们一要加强内部管理,二要拥抱科技,应用新技术。我们在五年前提出一个口号:用五年时间再造一个虚拟培训中心。

VR项目从2018年启动,我感觉最头痛的问题是没有可复制的样板,没有任何经验可借鉴,所以我们后来提出,是否能搞一个VR教室的建设标准。在这个过程中,我们发明了很多专利性的东西,包括拉绳怎么拉,包括设备怎么放,其中我们设计有十几项专利。这个点做成功以后,我们要反复与中国移动和专业公司沟通,如何实现VR教室的提前布点,5G让我们感觉,未来可以做大规模员工的培训,把不可能变成可能。

曾海军:

VR针对高危、不可逆的教育培训有很大应用空间

VR在教育行业,针对“三高四难”等高危、不可逆操作、大型实验等教育培训的场景有很好的应用空间。通过仿真实验教学项目之后,学生确实能够很容易体验。但我们利用VR在教育中做实验的时候,大家都会有疑惑,我们是不是真的通过虚拟现实就能够把我们学的东西体验出来,体验到的可不可信,在真实环境里的可操作性、科学性如何?单从可信度来看,我们设计了三个维度来看VR虚拟环境的真实程度,包括环境的形态、属性,以及和对象的互动关系等;是不是可信还可以从操作来判断,就是说我的操控是不是有科学性,在他操控之后给他的反馈信息,让他形成的动作和经验是不是可信,这都是VR教育中应该关注的。

VR教育的挑战体现在学习体验层面、教学应用层面和产品技术层面。从学习者层面来说,确实要减少技术使用的难度,头盔太重,在他确实身临其境沉浸其中的同时,还应该让学生使用便捷;学生还要做身份转换,当真正沉浸到虚拟的空间中,那我们的身份角色是不是也要转变沉浸其中。从教学应用层面看,内容很重要,对应内容的还有相应的教学策略、教学方式也要做改变,我们还要评价学习效果,这也要实际性研究。从产品技术层面看,一是成本要进一步下降;二是要更加方便人使用;三是要提升模拟的真实度;四是要能够交互,真正做实验的时候,反馈也很重要;五是VR终端、5G网络以及PC等平台要集合起来,形成一个完整的解决方案,这也是一个非常大的挑战。

朱伟正:

AR、VR已经被教育点燃

我们每年都会做企业大学五十强的评选,而且企业大学在三年之内要在1000所学校建立专业,进行职业教育。

除了华为大学、海尔大学、建行大学这些传统企业的企业大学,阿里云大学、淘宝大学、百度云大学,包括在杭州的培训中心等,也算企业大学。数字化时代培训行业将产生什么变化?从PC时代到移动互联网时代,再到现在的人工智能时代,每一个人的学习都是个性化的学习。

我们在给中石化做的培训中,应用了AR、VR技术做企业培训的场景。现在职业教育是个很好的领域,企业领域的职业教育也是非常好的发展领域,AR、VR已经被教育点燃了,企业的教育培训市场也使未来AR、VR有更多应用的市场。现在的培训更多会放在业务场景当中去,我们自己也在做一个教育投资的平台,通过共同合作,为AR、VR在中国,特别是在企业教育培训的应用上多做贡献。

张玉珍:

VR技术打造石油工人学习生态圈

什么是新职教?四个字——云物大智,云计算、物联网、大数据、人工智能。职业院校为了生存,在这四个方面发展很快。在职业教育中,德国的双元制是企业和院校共同培养人才,超过50%的时间是在企业,在德国大约70%的时间在企业中,企业和院校共同制订计划,共同描绘未来学生的岗位能力。这就是大家看到的职业院校发展方向。

职业教育是紧紧围绕提高学员、学生的岗位职业能力展开的。岗位技能提升如此重要,它对VR产业的要求是什么?它想从VR技术、5G技术里面获得什么?我认为是三个方面。一是通过5G和VR为职业教育岗位能力提升提供一个真实的场景化训练。二是能够给培训岗位能力提升,提供可多次重复的刻意训练,有了重复的刻意训练,才能真正实现能力提升。三是投入VR的开发需要大量成本,同行业间要能够资源共享。

全国的高职院校在起步做VR,国家也要求能资源共享,包括仿真实训练室、仿真现实,如果真能做到共享,这会是未来VR在职业教育中最大的市场。

左宁:

中医中药可与VR更好结合

中国中医科学院王金决先生通过50年研发,总结出来望物辩证诊断学,就是将传统中医的“望闻问切”中“望”与“切”的结合,形成标准化,这是非常难得的。我们发现他用眼球作各项疾病的诊断,效率很高,准确率也很高,现在已经形成一套体系。

VR、人工智能和望物诊断的结合,有巨大的应用空间。这个项目现在处于研发阶段,我们后期将迅速把它推向市场。

5G Cloud XR将创新大教育模式

在讨论环节,由北京易智时代数字科技有限公司联合创始人、CTO王红梅主持,清华大学信息技术研究院无线中心首席科学家、电子工程系教授周世东,中山大学电子与信息工程学院副教授、电子与信息工程实验教学中心副主任陈翔,首都师范大学信息工程学院副教授、vea视频体验联盟VR工作组组长苏佳,华为技术有限公司无线产业发展部副部长武亮平,深圳增强现实技术有限公司CMO杨瑾忠,北京易智慧云科技有限公司CEO祁国良,围绕5G Cloud XR对大教育的影响展开讨论。

周世东:

5G提高了宽带接入的速率,解决了VR头戴设备拖个辫子的问题。5G还增强了移动性,无论VR还是各种XR,这种移动性是非常重要的。教育不仅在小学、中学、大学,学习是一辈子的事情,从这个角度看,教育市场是相当大的。在教育中,我们希望培养的这个人是自己能够有创新能力的,我们在尝试让受教育者通过多种渠道去获取知识,通过VR去进行操作方面的练习,是有发展前景的。

陈翔:

VR或者说XR对于高等教育到底能带来什么启发?从我个人理解来说,尤其是在广东这样一个电子信息产业比较活跃的区域去从事跟电子信息相关的教育工作的过程中,我们发现不是所有的学生最后走向的工作岗位都是从事创新的,我们培养的人中80%的学生直接进入到产业和行业里面去,首先要掌握一些技能性的知识,所以为了更朴实地去完成技能性的工作培训,即使在985高校,也要满足这一需求。

如果完全依赖于真实的实验设备和实验条件,现实当中可能是有困难的。这也是为什么最近两年教育部教育司在开展虚拟仿真虚拟教学申报过程当中,在大力推荐虚拟仿真实验教学的原因,这对工科类学生的培养起到了牵引作用。

苏佳:

我们这个视频联盟是在信息消费联盟下的,相当于行业团体组织,它更多是从视频的角度出发展开工作。XR是对感知全新的升级,在视频时代,更多的视频、音频在全世界范围内走向标准化。从VR的角度出发,特别是用超高清视频做VR视频时,我们要研究达到什么样的分辨率才能使用户可以不眩晕,达到视觉逼真的程度。我们在会议期间发布了《虚拟现实VR体验》的白皮书。这些白皮书的主要作用是帮助我们在Cloud XR实际落地中,在终端接口上、在网络上,要达到好的视频体验,需要达到什么样的帧率、带宽水平。

武亮平:

据预测,2025年5G用户大概是15.4亿,华为在今年8月份发布了GIV2025白皮书,预测到2025年AR、VR、MR用户会达到4.7亿,基本占5G用户的1/4。华为认为,AR、VR类将是5G主流的应用。

韩国今年3月4日商用5G,到昨天,韩国5G用户超过了300万,AR/VR用户占了1/3还多。现在全球已经有40个运营商正式商用5G了。而且从国家层面的覆盖来看,韩国今年年底能够达到90%人口覆盖。我国计划到明年也会有300个城市部署5G网络。

杨瑾忠:

我们2000年初开始做学习管理平台,做课件制作。2015年跳出纯软件,开始做硬件。在硬件市场中,我们一开始针对工业应用在做B端市场,国内一些能源、电力、航天、制造企业都是我们的客户。我们还实现了全球最轻的70克混合现实眼镜的量产,这个眼镜其实也标志着我们从B端跨到C端的起点。

祁国良:

我们在5G和XR领域布局已经有两三年了,这两年我们做了几件事。第一,我们和运营商合作去构建5G的边缘计算,称之为边缘计算的云服务器。第二,实现了云服务,将以前传统的需要进行人跟线的部署方式移到了云端。第三,做了SEK,SEK主要服务开发者,通过SEK把开发的内容上云。第四件,做了VR编辑器方便知识产业者,优秀的案例一定是有专业的技术人员参与的,那我们如何让可能不懂技术的知识产业者,把他的知识可视化出来?这就是编辑器的作用。第五,做了在直播领域的4K和8K的云拼接。在此基础上,我们做了Cloud XR的基础平台。

清华大学教授、北京信息科学与技术国家研究中心无线信息网络与传输技术团队负责人赵明

中国移动(成都)产业研究院副院长赵立君

北京易智时代数字科技有限公司创始人、CEO李建华

中国石化销售江西培训基地主任黄训洁

北京师范大学智慧学习研究院副院长曾海军

新华报业传媒集团《培训》杂志创始人、主编朱伟正

山东胜利职业学院院长张玉珍

北京易智时代数字科技有限公司联合创始人、CTO王红梅

清华大学信息技术研究院无线中心首席科学家、电子工程系教授周世东

中山大学电子与信息工程学院副教授、电子与信息工程实验教学中心副主任陈翔

首都师范大学信息工程学院副教授,vea视频体验联盟VR工作组组长苏佳

北京易智慧云科技有限公司CEO祁国良

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