物聯(lián)網(wǎng)(IoT)被定義為連接設備的基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡，因此其具有增強使用最新技術的設備的巨大潛力，如VR(虛擬現(xiàn)實)和AR(增強現(xiàn)實)。當VR設備嵌入物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)時，可以提供有關應用系統(tǒng)的額外信息，并通過增加各種可定制功能的范圍來改善整體用戶體驗。

此外，VR是用各種傳感器收集的數(shù)據(jù)創(chuàng)建的現(xiàn)實模擬。收集到的數(shù)據(jù)被輸入計算機硬件，然后進行軟件處理，這有助于形成一個用戶可以沉浸的環(huán)境。要體驗VR，用戶必須戴上VR頭盔。收集數(shù)據(jù)的傳感器在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下相互連接，這就是物聯(lián)網(wǎng)在推進VR技術中發(fā)揮重要作用的地方。沉浸式虛擬現(xiàn)實體驗是指用戶完全脫離現(xiàn)實，只感受到其正在體驗的虛擬現(xiàn)實。

AR和VR的比較

AR是一種與現(xiàn)實環(huán)境共存的虛擬環(huán)境，顧名思義，其在一個普通的物體上添加了額外的信息。其主要目標是增強我們每天看到的常規(guī)物理對象——不像VR，其處理由傳感器創(chuàng)造的完全不同的環(huán)境。創(chuàng)建的環(huán)境用于虛擬地執(zhí)行各種功能和任務。AR和VR在各自的領域同樣重要，在制造業(yè)、醫(yī)療保健、汽車行業(yè)、設計等方面取得了進步。

物聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實技術的關鍵應用

醫(yī)療保健

VR技術在醫(yī)療保健行業(yè)的各個方面都有顯著的幫助。其允許專業(yè)人員從遠程位置相互連接，VR頭戴設備提供了一個完整的3D環(huán)境來教授學生。

其也被證明對患者有幫助，因為耳機在手術前被用來使患者平靜下來。這使患者放松，為接受手術做好準備。據(jù)報道，與常規(guī)治療相比，接受物理治療的患者通過在3D模擬環(huán)境中執(zhí)行物理任務可以恢復得更快。

教育

VR已幫助許多殘障學生上課。由于不幸的原因無法上課的學生現(xiàn)在可以輕松地上課了。事實證明，VR對醫(yī)科學生有很大的幫助，因為他們現(xiàn)在可以無阻礙地觀察手術。VR為學生提供了一個很好的學習體驗，因為他們現(xiàn)在可以通過有效的可視化來理解概念。

制造業(yè)

在制造工廠，AR和VR的結合可用于提高裝配線的效率，并縮短周期時間。AR可以表示存在延遲或延遲的關鍵區(qū)域，并且可以糾正和處理這種延遲，以防止再次發(fā)生。在實際構建之前設計整個系統(tǒng)是VR的重要應用之一，特別是檢查其可行性、尺寸和設計。這將節(jié)省大量的時間、金錢和精力。

游戲

VR最初是為沉浸式游戲設計的，現(xiàn)在仍在使用。其為用戶提供了一種獨特的游戲體驗。這個部門將用戶帶到了一個完全不同的世界，在某些情況下，還有助于緩解壓力。

優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)設備的VR技術的挑戰(zhàn)

支持VR的物聯(lián)網(wǎng)設備為用戶提供整個想法的可視化，幾乎以3D形式呈現(xiàn)。事實證明，物聯(lián)網(wǎng)中的VR在游戲、醫(yī)療保健、制造和設計等所有領域提供沉浸式體驗方面非常有用。這有助于體驗原型或概念，并預測其在現(xiàn)實世界中的感受，而無需實際構建其物理版本。然而，這種技術也有其自身的挑戰(zhàn)，必須加以考慮:

VR系統(tǒng)設計

VR視頻流需要消耗大量數(shù)據(jù)，因為其涉及完整的360度視圖。渲染這樣的視頻需要更強大的計算機資源。在流媒體渲染視頻時出現(xiàn)的另一個問題是始終存在強大的Wi-Fi或蜂窩網(wǎng)絡。弱的Wi-Fi或蜂窩網(wǎng)絡連接會導致突然的數(shù)據(jù)流。因此，針對實時應用，實現(xiàn)可靠的VR系統(tǒng)設計將是有效的VR系統(tǒng)設計。

用戶視圖的預測

用戶視圖預測的有效性起著關鍵作用，因為系統(tǒng)必須預測用戶的移動。呈現(xiàn)的內容決定了用戶的動態(tài)。如果用戶響應內容并移動，則呈現(xiàn)的內容必須相應更改。VR系統(tǒng)必須考慮到用戶的動態(tài)特性，考慮到用戶的不可預測的移動不能導致系統(tǒng)崩潰。如果預測不準確，體驗的質量就會下降。

計算的要求

對于實時物聯(lián)網(wǎng)應用來說，強大的計算能力是必不可少的。高質量的VR視頻需要對視頻進行實時的編解碼和渲染，這對計算能力的要求非常高。其還需要額外的處理時間來準備視頻。壓縮是VR系統(tǒng)的必要組成部分，平均可以將文件大小減少90%，但代價是每幀的解碼延遲達到毫秒級。

流媒體

大容量的VR內容會在有限的帶寬上產生存儲和流媒體問題。這激發(fā)了創(chuàng)建一個相當小的緩存緩沖區(qū)，這給自適應VR流設計帶來了很大的困難。

物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)實的未來

各種現(xiàn)實為先進的未來提供了巨大的潛力。支持VR的物聯(lián)網(wǎng)設備將極大地影響關鍵領域，并顯著改善用戶體驗。這項技術確實有一些挑戰(zhàn)需要克服，但其應用的影響大于挑戰(zhàn)。隨著對在當前物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中實現(xiàn)VR技術的持續(xù)研究，支持VR的物聯(lián)網(wǎng)設備將很快變得更加普遍。

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