视联网，虚拟现实的基础设施
文库划重点：有别于传统TCP/IP+H.323/SIP协议簇，“V2V”协议在通信寻址机制、通信节点交换机制等方面进行创新，能够突破TCP/IP协议的传输瓶颈，在链路带宽和服务能力均达到90%以上重载时，视联网交换服务器的数据转发时延都小于1ms，能够构建起大规模、高性价比、互联互通、安全稳定的高清视频传输网络，为虚拟现实产业发展提供安全高效的网络底座。
自工信部发布《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》四年以来，在政产学研用各方共同努力下，我国虚拟现实技术、产品、应用创新活跃，产业发展取得长足进步。“十四五规划纲要”将“虚拟现实和增强现实”列入数字经济重点产业，提出以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。今年11月1日，工信部等5部门发布《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022-2026年）》（以下简称“行动计划”），提出到2026年，我国虚拟现实产业总体规模（含相关硬件、软件、应用等）超过3500亿元。虚拟现实正在赋能千行百业落地开花，在制造、教育、医疗、文娱等领域不断催生新场景和新业态。虚拟现实融合了多项信息科学技术，其中高品质、高安全的底层传输网络是虚拟现实技术能够可靠应用的基础。安全可靠、高清实时的视频数据传输技术——视联网，将开创虚拟现实产业基础设施建设的新局面。
虚拟现实产业发展概况
虚拟现实核心技术产品日臻成熟与非接触式经济需求高涨双轮驱动虚拟现实产业高速发展，全球虚拟现实产业进入新一轮爆发期。以虚拟现实技术为核心的“Metaverse（元宇宙）”概念热度高涨，脸书、微软、英伟达、高通、腾讯、字节跳动、华为等国内外巨头持续发力虚拟现实产业。虚拟现实产业呈现出从创新应用到常态应用的发展趋势，VR/AR技术在舞台艺术、体育智慧观赛、新文化弘扬、教育、医疗等领域普遍应用。根据亿欧智库的预测数据，到2025年，我国VR/AR消费级应用市场将达到297亿元人民币，其中娱乐、游戏和购物应用市场将分别达到81、63和62亿元人民币；企业级应用市场将达到931亿元人民币，其中教育、工业制造和国防军事将分别达到328、292和97亿元人民币。
图1&图2：2025 年中国VR/AR消费级（左）/企业级（右）应用市场规模预测（亿元）
图片来源：亿欧智库，兴业证券经济与金融研究院
虚拟现实融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、图像视频传输技术等多个信息技术分支。产业核心技术不断取得突破，已形成较为完整的虚拟现实产业链条，划分为硬件、软件、内容和应用服务四大板块。具体而言，硬件板块包含核心器件、感知交互、终端、配套外设，软件板块包含系统软件和工具软件，内容板块包含内容制作和内容分发，应用板块包括消费端、企业端应用和行业应用解决方案。归根结底，虚拟现实是一门“传送”的科学技术，通过计算机仿真系统创建虚拟世界，生成一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景，并使用户沉浸其中，而底层传输网络则是整个产业链的基础设施。
图3：虚拟现实产业链
图片来源：VR陀螺，兴业证券经济与金融研究院，视联战略研究院
虚拟现实亟需高品质高安全的网络支撑
虚拟现实的本质是图像和视频的实时传输，需要网络提供超快速度、超大规模的传输能力。从VR问世的第一天起，体验问题一直备受关注，晕动症是VR发展过程中的主要痛点之一。实时渲染的要求使得MTP（动显延迟）的概念被凸显，MTP数值越大越容易引起眩晕的问题。除了传感器、GPU和显示屏的因素以外，底层网络的传输品质不足也是导致延迟的重要原因之一，对虚拟现实产业发展形成阻碍。进一步的，当虚拟现实技术广泛应用于医疗健康、工业制造等重要场景，超大流量视频数据并发，底层网络必须具备大流量、高速率、低时延、高安全、高可靠的传输能力。
目前，我国5G网络建设稳步推进，固定宽带接入用户规模稳步增长，千兆用户发展加快，为快速推进虚拟现实终端服务的产业化进程奠定了一定的网络支撑基础。但无论是移动端的5G网还是固网端的千兆宽带，都是基于TCP/IP协议的互联网传输。近半个世界前的IP协议设计没有预见到互联网规模的爆发式增长，当超大规模视频并发传输时，IP网络“尽力而为”的机制导致网络拥堵、卡顿、丢包、延时等现象无法避免。同时，美西方操控的IP协议体系更无法保障网络的安全性。“行动计划”中强调，要“重点推动安全可信的虚拟现实产品和服务在各场景中应用”，当虚拟现实技术在更多领域推广应用，网络安全问题将会愈发凸显。若缺少高清实时、安全可靠的传输网络作为支撑，虚拟现实产业发展将处处掣肘，元宇宙等概念更无从谈起。
视联网为虚拟现实产业发展提供坚实网络底座
在传统网络基础设施依赖西方IP互联网通信协议，海量传输视频延时高、卡顿严重且存在较大安全隐患的市场环境中，视联网技术脱颖而出。有别于传统TCP/IP+H.323/SIP协议簇，“V2V”协议在通信寻址机制、通信节点交换机制等方面进行创新，能够突破TCP/IP协议的传输瓶颈，在链路带宽和服务能力均达到90%以上重载时，视联网交换服务器的数据转发时延都小于1ms，能够构建起大规模、高性价比、互联互通、安全稳定的高清视频传输网络，为虚拟现实产业发展提供安全高效的网络底座。
在网络安全保障上，视联网“V2V”协议在设计时采用了主动安全理念，通过“先管理、后通信”的工作机制对每次服务单独进行通信许可，实现设备与用户数据的完全隔离，最大程度地防止了传统网络通信技术的安全风险。在此基础上，视联网技术形成了“国产协议+国密算法+可信机制”多层防护，从协议层植入基于国密级算法的密码保护技术，同时与可信计算深度融合，进一步形成基于视联网技术的“可信网络连接”，保障全网所有网络连接的安全。
视联网的大规模有线传输也可与5G无线通信技术良好结合，共同带动我国虚拟现实产业在工业生产、文化旅游、融合媒体、教育培训、体育健康、商贸创意、智慧城市等领域，实现包括软硬件和内容在内的全产业链融合高速发展。视联网技术能够为虚拟现实技术发展和应用带来全新的突破，全面赋能虚拟现实产业。未来，视联网将成为一道虚拟现实的“传送门”，每一个人可以足不出户地看到地球的任意一个角落、沉浸式地参与全世界举行的任何一场活动，地域间的信息差异被消除，身处异地的人可以实现零距离实时交流，远在首都重点医院的专家可以实时参与指导偏远地区的病患重大手术，优质的教育资源和师资力量可以触达落后山区的每一个孩子，企业办公和工业生产的远程协作如面对面般高效，城市和社会运转更加智慧。所有的这一切，以及虚拟现实和视联网技术未来所将能够带来的、我们现在尚无法完全想象和描述的创新带给人类生活品质的提升，将会对人类社会的进步产生深远影响，最终将会改变人类生活和工作的方式。
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