【好文分享】5G及未来网络中的移动Web增强现实：挑战，机遇
本文是发表在《中国通信》2019年第9期的论文 Web in 5G and : , , and 的中文介绍。原文来自《中国通信》编委，北京邮电大学乔秀全老师课题组。乔秀全老师带领的课题组是国内最早开展面向移动Web平台的轻量化增强现实技术研究的团队5g移动通信网络概述，在国际上最先提出面向5G的“端+边缘+云”的分布式Web AR解决方案。
研究背景
面向移动Web平台的增强现实技术具有轻量化、跨平台性强、成本低的优势，将成为未来AR应用大规模普适化应用的潜在解决方案。实现移动Web增强现实技术的主要挑战在于移动Web浏览器执行引擎对于密集计算的低效性、基于云端的实时交互在当前移动网络中面临的高时延，以及缺乏标准化支持等问题。5G网络的出现带来了一系列的新型通信技术，如移动边缘计算，设备到设备通信（D2D）等，终端上的部分密集计算任务可以卸载到云端/网络边缘端来处理，这将在一定程度上缓解移动端侧计算受限的问题。在此背景下，将5G网络的各类新技术应用于移动Web增强现实系统，探索高性能，轻量级、普适化的增强现实技术具有重要意义。
主要贡献
本来首先概述了移动Web增强现实技术的最新进展，并详细讨论了其在4G网络下所面临的挑战及在5G网络下的机遇。而后提出了通用的增强现实服务提供框架（MWAR5）以提供可扩展、灵活且易于部署的增强现实解决方案，并在实际部署的5G网络中对系统性能进行了验证。在原型系统中，移动用户所发送的AR服务请求将通过靠近用户的边缘服务器与远端云服务器协作完成。具体来说，边缘服务器主要提供目标检测、特征提取、目标识别等功能，远端服务器拥有更强的计算力5g移动通信网络概述，还将完成模型训练等复杂任务。同时边缘服务器还将按需存储虚拟数据内容以实现快速分发，移动设备之间也能通过D2D通信技术实现数据共享。实验结果表明，论文提出的MWAR5框架在帧率、时延、能耗等方面都具有明显优势。5G网络下轻量化的增强现实技术值得深入的探索和研究，在本文最后，作者还分享了在系统开发和部署过程中的经验和见解，并对未来潜在的研究方向进行了总结。
原型系统
图1左侧为通用的增强现实服务提供框架（MWAR5）114移动站，由移动用户终端，网络边缘端和远端云服务器组成。服务请求将在边缘服务器端执行，以实现实时服务交付。远端服务器利用大数据与深度学习等技术对系统进行优化。图1右侧为实验案例，用户只需要通过移动浏览器访问增强现实服务链接，并将摄像头对准特定的目标物体，即可触发增强现实服务，虚拟的3D模型人物将实时呈现到用户屏幕，同时用户可以与其进行交互。
图1 增强现实服务提供框架及应用案例
【论文信息】
X. Qiao, P. Ren, G. Nan, L. Liu, S., and J. Chen, " in 5G and : , , and ," China ., vol. 16, no. 9, pp. 141-154, .
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